Układ krążenia

Ciąg dalszy od góry…

Układ sercowo-naczyniowy Anatomia

Serce

Serce jest mięśniowym narządem pompującym położonym przyśrodkowo do płuc wzdłuż linii środkowej ciała w odcinku piersiowym. Dolny koniec serca, znany jako jego koniuszek, jest zwrócony w lewo, tak że około 2/3 serca znajduje się po lewej stronie ciała, a pozostała 1/3 po prawej. Górna część serca, zwana podstawą serca, łączy się z wielkimi naczyniami krwionośnymi ciała: aortą, żyłą główną, pniem płucnym i żyłami płucnymi.

Pętle krążenia

W organizmie człowieka występują 2 podstawowe pętle krążenia: pętla krążenia płucnego i pętla krążenia systemowego.

1. Krążenie płucne transportuje odtlenioną krew z prawej strony serca do płuc, gdzie krew pobiera tlen i wraca do lewej strony serca. Komory pompujące serca, które obsługują pętlę krążenia płucnego to prawy przedsionek i prawa komora.
2. Krążenie systemowe przenosi wysoko natlenioną krew z lewej strony serca do wszystkich tkanek organizmu (z wyjątkiem serca i płuc). Krążenie systemowe usuwa odpady z tkanek organizmu i zwraca odtlenowaną krew do prawej części serca. Lewy przedsionek i lewa komora serca są komorami pompującymi dla pętli krążenia systemowego.

Naczynia krwionośne

Naczynia krwionośne są autostradami ciała, które pozwalają na szybki i skuteczny przepływ krwi z serca do każdego regionu ciała i z powrotem. Rozmiar naczyń krwionośnych odpowiada ilości krwi, która przez nie przepływa. Wszystkie naczynia krwionośne zawierają pusty obszar zwany światłem, przez który może przepływać krew. Wokół światła znajduje się ściana naczynia, która może być cienka w przypadku naczyń włosowatych lub bardzo gruba w przypadku tętnic.

Wszystkie naczynia krwionośne są wyłożone cienką warstwą prostego nabłonka kolczastego zwanego śródbłonkiem, który utrzymuje komórki krwi wewnątrz naczyń krwionośnych i zapobiega tworzeniu się zakrzepów. Śródbłonek pokrywa cały układ krwionośny, aż do wnętrza serca, gdzie nazywany jest wsierdziem.

Istnieją trzy główne typy naczyń krwionośnych: tętnice, naczynia włosowate i żyły. Naczynia krwionośne są często nazywane po regionie ciała, przez który przenoszą krew lub po pobliskich strukturach. Na przykład, tętnica ramienno-głowowa doprowadza krew do regionów ramiennego (ramię) i głowowego (głowa). Jedna z jej gałęzi, tętnica podobojczykowa, biegnie pod obojczykiem; stąd nazwa podobojczykowa. Tętnica podobojczykowa biegnie do regionu pachowego, gdzie staje się znana jako tętnica pachowa.

Tętnice i tętniczki

Tętnice to naczynia krwionośne, które przenoszą krew z dala od serca. Krew przenoszona przez tętnice jest zwykle wysoko natleniona, ponieważ właśnie opuściła płuca w drodze do tkanek organizmu. Pień płucny i tętnice pętli krążenia płucnego stanowią wyjątek od tej reguły – tętnice te przenoszą odtlenowaną krew z serca do płuc w celu jej natlenienia.

Tętnice muszą sprostać wysokim poziomom ciśnienia krwi, ponieważ przenoszą krew wypychaną z serca z dużą siłą. Aby wytrzymać to ciśnienie, ściany tętnic są grubsze, bardziej elastyczne i bardziej muskularne niż te z innych naczyń. Największe tętnice ciała zawierają wysoki procent tkanki elastycznej, która pozwala im się rozciągnąć i pomieścić ciśnienie serca.

Mniejsze tętnice są bardziej umięśnione w strukturze ich ścian. Mięśnie gładkie ścian tętnic tych mniejszych tętnic kurczą się lub rozszerzają, aby regulować przepływ krwi przez ich światło. W ten sposób organizm kontroluje ilość krwi przepływającej do różnych części ciała w różnych okolicznościach. Regulacja przepływu krwi wpływa również na ciśnienie krwi, ponieważ mniejsze tętnice dają krwi mniejszy obszar do przepływu przez, a zatem zwiększa ciśnienie krwi na ścianach tętnic.

tętniczki są węższe tętnice, które odgałęziają się od końców tętnic i przenoszą krew do naczyń włosowatych. Napotykają one na znacznie niższe ciśnienie krwi niż tętnice ze względu na ich większą liczbę, zmniejszoną objętość krwi i odległość od bezpośredniego nacisku serca. Dlatego też ściany tętniczek są znacznie cieńsze niż ściany tętnic. Tętniczki, podobnie jak tętnice, są w stanie wykorzystać mięśnie gładkie do kontroli ich otworu i regulować przepływ krwi i ciśnienie krwi.

Kapilary

Kapilary są najmniejsze i najcieńsze z naczyń krwionośnych w organizmie, a także najbardziej powszechne. Można je znaleźć biegnące przez prawie każdą tkankę ciała i graniczą z krawędziami tkanek beznaczyniowych ciała. Kapilary podłączyć do tętniczek na jednym końcu i żył na other.

Capillaries nosić krew bardzo blisko do komórek tkanek ciała w celu wymiany gazów, składników odżywczych i produktów odpadowych. Ściany naczyń włosowatych składają się tylko z cienkiej warstwy śródbłonka, tak aby istniała jak najmniejsza ilość struktury pomiędzy krwią a tkankami. Śródbłonek działa jak filtr, aby utrzymać komórki krwi wewnątrz naczyń, pozwalając jednocześnie na dyfuzję płynów, rozpuszczonych gazów i innych substancji chemicznych wzdłuż ich gradientów stężenia do lub z tkanek.

Prekapilarne zwieracze są pasma mięśni gładkich znalezionych na końcach tętniczek naczyń włosowatych. Zwieracze te regulują przepływ krwi do naczyń włosowatych. Ponieważ istnieje ograniczona podaż krwi, a nie wszystkie tkanki mają takie same wymagania energetyczne i tlenowe, zwieracze przedwłośniczkowe zmniejszają przepływ krwi do nieaktywnych tkanek i umożliwiają swobodny przepływ do tkanek aktywnych.

Żyłki i żyły

Żyłki są dużymi naczyniami powrotnymi organizmu i działają jako odpowiedniki tętnic. Ponieważ tętnice, tętniczki i naczynia włosowate pochłaniają większość siły skurczów serca, żyły i żyły są narażone na bardzo niskie ciśnienie krwi. Ten brak ciśnienia pozwala ściany żył być znacznie cieńsze, mniej elastyczne i mniej muskularne niż ściany tętnic.

Żyliny polegają na grawitacji, bezwładności i siły skurczów mięśni szkieletowych, aby pomóc popchnąć krew z powrotem do serca. Aby ułatwić ruch krwi, niektóre żyły zawierają wiele jednokierunkowych zaworów, które zapobiegają przepływowi krwi z dala od serca. Gdy mięśnie szkieletowe w organizmie kurczą się, ściskają pobliskie żyły i przepychają krew przez zastawki bliżej serca.

Gdy mięsień się rozluźnia, zastawka zatrzymuje krew, dopóki kolejny skurcz nie popchnie krwi bliżej serca. Żyły są podobne do tętniczek, ponieważ są to małe naczynia, które łączą naczynia włosowate, ale w przeciwieństwie do tętniczek, żyły łączą się z żyłami zamiast z tętnicami. Żyły zbierają krew z wielu naczyń włosowatych i składają ją w większych żyłach do transportu z powrotem do serca.

Krążenie wieńcowe

Serce ma swój własny zestaw naczyń krwionośnych, które zapewniają mięśniu sercowemu tlen i składniki odżywcze niezbędne do pompowania krwi w całym organizmie. Lewa i prawa tętnica wieńcowa odgałęziają się od aorty i dostarczają krew do lewej i prawej strony serca. Zatoka wieńcowa to żyła znajdująca się po tylnej stronie serca, która kieruje odtlenowaną krew z mięśnia sercowego do żyły głównej dolnej.

Obieg wrotny wątroby

Żyłki żołądka i jelit pełnią wyjątkową funkcję: zamiast transportować krew bezpośrednio do serca, transportują ją do wątroby przez żyłę wrotną wątroby. Krew opuszczająca narządy trawienne jest bogata w składniki odżywcze i inne substancje chemiczne wchłonięte z pożywienia. Wątroba usuwa toksyny, magazynuje cukry i przetwarza produkty trawienia, zanim trafią one do innych tkanek organizmu. Krew z wątroby powraca następnie do serca przez żyłę główną dolną.

Krew

Ciało przeciętnego człowieka zawiera około 4 do 5 litrów krwi. Jako płynna tkanka łączna, transportuje ona wiele substancji przez organizm i pomaga utrzymać homeostazę składników odżywczych, odpadów i gazów. Krew składa się z czerwonych krwinek, białych krwinek, płytek krwi i płynnego osocza.

Czerwone krwinki

Czerwone krwinki, znane również jako erytrocyty, są zdecydowanie najczęstszym typem komórek krwi i stanowią około 45% objętości krwi. Erytrocyty są produkowane wewnątrz czerwonego szpiku kostnego z komórek macierzystych w zdumiewającym tempie około 2 milionów komórek na sekundę. Kształt erytrocytów to dwuwklęsłe dyski z wklęsłymi zakrzywieniami po obu stronach dysku, tak że środek erytrocytu jest jego najcieńszą częścią. Unikalny kształt erytrocytów nadaje tym komórkom wysoki stosunek powierzchni do objętości i umożliwia im składanie się tak, aby zmieściły się w cienkich naczyniach włosowatych. Niedojrzałe erytrocyty mają jądro, które jest wyrzucane z komórki, gdy osiąga ona dojrzałość, aby zapewnić jej unikalny kształt i elastyczność. Brak jądra oznacza, że czerwone krwinki nie zawierają DNA i nie są w stanie naprawić się po uszkodzeniu.

Erytrocyty transportują tlen we krwi poprzez czerwony barwnik hemoglobinę. Hemoglobina zawiera żelazo i białka połączone w celu znacznego zwiększenia zdolności przenoszenia tlenu przez erytrocyty. Wysoki stosunek powierzchni do objętości erytrocytów pozwala na łatwe przenoszenie tlenu do komórki w płucach i poza komórkę w naczyniach włosowatych tkanek ogólnoustrojowych.

Białe krwinki

Białe krwinki, znane również jako leukocyty, stanowią bardzo mały odsetek całkowitej liczby komórek w krwiobiegu, ale pełnią ważne funkcje w układzie odpornościowym organizmu. Istnieją dwie główne klasy białych krwinek: leukocyty ziarniste i leukocyty agranularne.

1. Leukocyty ziarniste: Trzy rodzaje leukocytów ziarnistych to neutrofile, eozynofile i bazofile. Każdy typ leukocytów ziarnistych jest klasyfikowany przez obecność wypełnionych substancjami chemicznymi pęcherzyków w ich cytoplazmie, które nadają im ich funkcję. Neutrofile zawierają enzymy trawienne, które neutralizują bakterie wnikające do organizmu. Eozynofile zawierają enzymy trawienne wyspecjalizowane do trawienia wirusów, które zostały związane przez przeciwciała we krwi. Bazofile uwalniają histaminę w celu nasilenia reakcji alergicznych i pomagają chronić organizm przed pasożytami.
2. Leukocyty granulocytarne: Dwie główne klasy leukocytów agranularnych to limfocyty i monocyty. Limfocyty obejmują limfocyty T i naturalne komórki zabójcze, które zwalczają infekcje wirusowe oraz komórki B, które wytwarzają przeciwciała przeciwko infekcjom patogenów. Monocyty przekształcają się w komórki zwane makrofagami, które pochłaniają i połykają patogeny oraz martwe komórki z ran lub zakażeń.

Płytki krwi

Znane również jako trombocyty, płytki krwi są małymi fragmentami komórek odpowiedzialnymi za krzepnięcie krwi i tworzenie strupów. Płytki krwi powstają w czerwonym szpiku kostnym z dużych komórek megakariocytów, które okresowo pękają i uwalniają tysiące kawałków błony, które stają się płytkami krwi. Płytki krwi nie zawierają jądra i przeżywają w organizmie tylko do tygodnia, zanim makrofagi je wychwycą i strawią.

Osocze

Osocze jest niekomórkową lub płynną częścią krwi, która stanowi około 55% jej objętości. Osocze jest mieszaniną wody, białek i substancji rozpuszczonych. Około 90% osocza składa się z wody, choć dokładny procent zależy od poziomu nawodnienia danej osoby. Białka wchodzące w skład osocza to przeciwciała i albuminy. Przeciwciała są częścią układu odpornościowego i wiążą się z antygenami znajdującymi się na powierzchni patogenów, które infekują organizm. Albuminy pomagają w utrzymaniu równowagi osmotycznej organizmu, zapewniając izotoniczny roztwór dla komórek ciała. W osoczu można znaleźć wiele różnych substancji rozpuszczonych w osoczu, w tym glukozę, tlen, dwutlenek węgla, elektrolity, składniki odżywcze i produkty odpadowe komórek. Osocze funkcjonuje jako medium transportowe dla tych substancji, ponieważ poruszają się one po całym organizmie.

Fizjologia układu sercowo-naczyniowego

Funkcje układu sercowo-naczyniowego

Układ sercowo-naczyniowy pełni trzy główne funkcje: transport materiałów, ochrona przed patogenami i regulacja homeostazy organizmu.

• Transport: Układ sercowo-naczyniowy transportuje krew do prawie wszystkich tkanek organizmu. Krew dostarcza niezbędne składniki odżywcze i tlen oraz usuwa odpady i dwutlenek węgla, które mają być przetworzone lub usunięte z organizmu. Hormony są transportowane w całym organizmie za pośrednictwem płynnego osocza krwi.
• Ochrona: Układ sercowo-naczyniowy chroni organizm poprzez swoje białe krwinki. Białe krwinki oczyszczają resztki komórkowe i zwalczają patogeny, które dostały się do organizmu. Płytki krwi i czerwone krwinki tworzą strupy, aby uszczelnić rany i zapobiec przedostawaniu się patogenów do organizmu oraz wyciekaniu płynów. Krew przenosi również przeciwciała, które zapewniają swoistą odporność na patogeny, na które organizm był wcześniej narażony lub przeciwko którym został zaszczepiony.
• Regulacja: Układ sercowo-naczyniowy jest instrumentalny w zdolności organizmu do utrzymania homeostatycznej kontroli kilku warunków wewnętrznych. Naczynia krwionośne pomagają w utrzymaniu stabilnej temperatury ciała poprzez kontrolowanie przepływu krwi do powierzchni skóry. Naczynia krwionośne w pobliżu powierzchni skóry otwierają się w czasie przegrzania, aby umożliwić gorącej krwi oddawanie ciepła do otoczenia organizmu. W przypadku hipotermii te naczynia krwionośne zwężają się, aby utrzymać przepływ krwi tylko do ważnych narządów w rdzeniu ciała. Krew pomaga również zrównoważyć pH organizmu dzięki obecności jonów wodorowęglanowych, które działają jak roztwór buforowy. Wreszcie, albuminy w osoczu krwi pomagają zrównoważyć stężenie osmotyczne komórek ciała poprzez utrzymanie izotonicznego środowiska.

Wiele poważnych stanów i chorób może spowodować, że nasz układ sercowo-naczyniowy przestanie działać prawidłowo. Dość często nie robimy z nimi wystarczająco dużo proaktywnie, co skutkuje nagłymi przypadkami. Przejrzyj nasze treści, aby dowiedzieć się więcej o zdrowiu układu sercowo-naczyniowego. Dowiedz się również, w jaki sposób badanie zdrowia DNA może umożliwić Ci rozpoczęcie ważnych rozmów z lekarzem na temat ryzyka genetycznego związanego z zaburzeniami krzepnięcia, hemofilią, hemochromatozą (powszechnym zaburzeniem dziedzicznym powodującym gromadzenie się żelaza w sercu) oraz dehydrogenazą glukozo-6-fosforanową (która dotyka około 1 na 10 afroamerykańskich mężczyzn).

Pompa krążenia

Serce jest czterokomorową „pompą podwójną”, w której każda strona (lewa i prawa) działa jako oddzielna pompa. Lewa i prawa strona serca są oddzielone umięśnioną ścianą tkanki zwaną przegrodą serca. Prawa strona serca odbiera odtlenowaną krew z żył systemowych i pompuje ją do płuc w celu natlenienia. Lewa strona serca odbiera natlenioną krew z płuc i pompuje ją przez tętnice systemowe do tkanek organizmu. Każde uderzenie serca powoduje jednoczesne pompowanie obu stron serca, dzięki czemu serce jest bardzo wydajną pompą.

Regulacja ciśnienia krwi

Kilka funkcji układu sercowo-naczyniowego może kontrolować ciśnienie krwi. Niektóre hormony wraz z autonomicznymi sygnałami nerwowymi z mózgu wpływają na szybkość i siłę skurczów serca. Większa siła skurczu i częstość akcji serca prowadzą do wzrostu ciśnienia krwi. Naczynia krwionośne również mogą wpływać na ciśnienie krwi. Skurcz naczyń krwionośnych zmniejsza średnicę tętnicy poprzez skurcz mięśni gładkich w ścianie tętnicy. Współczulny (walka lub ucieczka) dział autonomicznego układu nerwowego powoduje skurcz naczyń krwionośnych, co prowadzi do wzrostu ciśnienia krwi i zmniejszenia przepływu krwi w zwężonym obszarze. Wazodilatacja to rozszerzenie tętnicy, ponieważ mięśnie gładkie w ścianie tętnicy rozluźniają się po zakończeniu reakcji walki lub ucieczki lub pod wpływem pewnych hormonów lub substancji chemicznych we krwi. Objętość krwi w organizmie również wpływa na ciśnienie krwi. Większa objętość krwi w organizmie podnosi ciśnienie krwi poprzez zwiększenie ilości krwi pompowanej przez każde uderzenie serca. Grubsza, bardziej lepka krew pochodząca z zaburzeń krzepnięcia może również podnieść ciśnienie krwi.

Hemostaza

Hemostaza, czyli krzepnięcie krwi i tworzenie strupów, jest zarządzana przez płytki krwi. Płytki krwi zwykle pozostają nieaktywne we krwi, dopóki nie dotrą do uszkodzonej tkanki lub nie wyciekną z naczyń krwionośnych przez ranę. Po uaktywnieniu, płytki krwi zmieniają kształt na kolczastą kulkę i stają się bardzo lepkie, aby móc przyczepić się do uszkodzonych tkanek. Następnie płytki krwi uwalniają chemiczne czynniki krzepnięcia i zaczynają wytwarzać białko fibrynę, która stanowi strukturę skrzepu krwi. Płytki krwi zaczynają również sklejać się ze sobą, tworząc czop płytkowy. Korek płytkowy będzie służył jako tymczasowe uszczelnienie, aby utrzymać krew w naczyniu i obcy materiał z naczynia, dopóki komórki naczynia krwionośnego nie naprawią uszkodzenia ściany naczynia.

.