Kardiovaskulärt system

Fortsättning från ovan…

Kärlsystemet Anatomi

Hjärtat

Hjärtat är ett muskulärt pumporgan som ligger medial till lungorna längs kroppens mittlinje i bröstkorgen. Hjärtats nedre spets, den så kallade apex, är vänd åt vänster, så att ungefär 2/3 av hjärtat ligger på kroppens vänstra sida med den andra 1/3 på höger sida. Den övre delen av hjärtat, som kallas hjärtats bas, ansluter till kroppens stora blodkärl: aorta, vena cava, lungstam och lungvener.

Cirkulationsslingor

Det finns 2 primära cirkulationsslingor i människokroppen: lungcirkulationsslingan och den systemiska cirkulationsslingan.

1. Lungcirkulationen transporterar syrefritt blod från höger sida av hjärtat till lungorna, där blodet tar upp syre och återvänder till vänster sida av hjärtat. De pumpkamrar i hjärtat som stöder lungcirkulationsslingan är höger förmak och höger kammare.
2. Systemcirkulationen transporterar högt syresatt blod från hjärtats vänstra sida till kroppens alla vävnader (med undantag för hjärtat och lungorna). Den systemiska cirkulationen avlägsnar avfall från kroppens vävnader och returnerar syrefritt blod till höger sida av hjärtat. Hjärtats vänstra förmak och vänstra kammare är pumpkamrarna för den systemiska cirkulationsslingan.

Blodkärl

Blodkärlen är kroppens motorvägar som gör det möjligt för blodet att snabbt och effektivt strömma från hjärtat till alla delar av kroppen och tillbaka igen. Blodkärlens storlek motsvarar den mängd blod som passerar genom kärlet. Alla blodkärl innehåller ett ihåligt område som kallas lumen genom vilket blodet kan flöda. Runt lumen finns kärlväggen, som kan vara tunn när det gäller kapillärer eller mycket tjock när det gäller artärer.

Alla blodkärl är klädda med ett tunt skikt av enkelt skivepitel, det så kallade endotelet, som håller kvar blodkropparna inne i blodkärlen och förhindrar att blodproppar bildas. Endotelet bekläder hela cirkulationssystemet, ända in i hjärtat, där det kallas endokardiet.

Det finns tre huvudtyper av blodkärl: artärer, kapillärer och vener. Blodkärlen är ofta uppkallade efter antingen den region i kroppen som de transporterar blod genom eller efter närliggande strukturer. Till exempel leder den brachiocefaliska artären blod till de brachiala (arm) och cefaliska (huvud) regionerna. En av dess grenar, arteria subclavia, löper under nyckelbenet, därav namnet subclavia. Den subklaviära artären löper in i axillärregionen där den blir känd som axillärartären.

Arterier och arterioler

Arterier är blodkärl som transporterar blod bort från hjärtat. Blod som transporteras av artärer är vanligtvis högt syresatt, eftersom det just har lämnat lungorna på väg till kroppens vävnader. Lungstammen och artärerna i lungcirkulationsslingan utgör ett undantag från denna regel – dessa artärer transporterar syrefritt blod från hjärtat till lungorna för att syresättas.

Arterier utsätts för ett högt blodtryck eftersom de transporterar blod som pressas ut från hjärtat med stor kraft. För att klara detta tryck är artärernas väggar tjockare, mer elastiska och mer muskulösa än väggarna i andra kärl. De största artärerna i kroppen innehåller en hög andel elastisk vävnad som gör att de kan sträcka sig och klara av trycket från hjärtat.

Mindre artärer är mer muskulösa i sin väggstruktur. De släta musklerna i artärväggarna i dessa mindre artärer drar ihop sig eller expanderar för att reglera blodflödet genom deras lumen. På detta sätt kontrollerar kroppen hur mycket blod som strömmar till olika delar av kroppen under varierande omständigheter. Regleringen av blodflödet påverkar också blodtrycket, eftersom mindre artärer ger blodet mindre yta att strömma igenom och därför ökar blodets tryck på artärväggarna.

Arterioler är smalare artärer som förgrenar sig från artärernas ändar och transporterar blod till kapillärer. De utsätts för ett mycket lägre blodtryck än artärerna på grund av deras större antal, minskade blodvolym och avstånd från hjärtats direkta tryck. Arterioleväggarna är därför mycket tunnare än artärernas väggar. Arterioler kan liksom artärer använda sig av glatt muskulatur för att kontrollera sin öppning och reglera blodflödet och blodtrycket.

Kapillärer

Kapillärer är de minsta och tunnaste blodkärlen i kroppen och också de vanligaste. De kan hittas rinnande genom nästan alla vävnader i kroppen och gränsar till kanterna av kroppens avaskulära vävnader. Kapillärerna ansluter till arterioler i ena änden och venoler i den andra.

Kapillärerna transporterar blodet mycket nära cellerna i kroppens vävnader för att utbyta gaser, näringsämnen och avfallsprodukter. Kapillärernas väggar består endast av ett tunt lager endotel så att det finns minsta möjliga struktur mellan blodet och vävnaderna. Endotelet fungerar som ett filter för att hålla blodkroppar inne i kärlen samtidigt som vätskor, lösta gaser och andra kemikalier kan diffundera längs sina koncentrationsgradienter in i eller ut ur vävnaderna.

Prekapillära sfinkter är band av glatt muskulatur som finns vid artärernas ändar i kapillärerna. Dessa sfinkter reglerar blodflödet till kapillärerna. Eftersom det finns en begränsad tillgång på blod och alla vävnader inte har samma energi- och syrebehov, minskar de prekapillära sfinkteren blodflödet till inaktiva vävnader och tillåter fritt flöde till aktiva vävnader.

Vener och venoler

Vener är kroppens stora returkärl och fungerar som artärernas motsvarigheter för blodåterföring. Eftersom artärerna, arteriolerna och kapillärerna absorberar större delen av kraften från hjärtats sammandragningar utsätts vener och venoler för mycket låga blodtryck. Denna brist på tryck gör att venernas väggar kan vara mycket tunnare, mindre elastiska och mindre muskulösa än artärernas väggar.

Venerna förlitar sig på gravitation, tröghet och kraften från skelettmuskelns sammandragningar för att hjälpa till att trycka tillbaka blodet till hjärtat. För att underlätta blodets rörelse innehåller vissa vener många envägsklaffar som hindrar blodet från att strömma bort från hjärtat. När kroppens skelettmuskler drar ihop sig klämmer de ihop närliggande vener och trycker blodet genom ventiler närmare hjärtat.

När muskeln slappnar av stänger ventilen in blodet tills en ny sammandragning trycker blodet närmare hjärtat. Venoler liknar arterioler eftersom de är små kärl som förbinder kapillärer, men till skillnad från arterioler ansluter venoler till vener i stället för artärer. Venoler samlar upp blod från många kapillärer och deponerar det i större vener för transport tillbaka till hjärtat.

Coronarcirkulationen

Hjärtat har en egen uppsättning blodkärl som förser hjärtmuskeln med det syre och de näringsämnen som behövs för att pumpa blodet genom hela kroppen. De vänstra och högra kranskärlen förgrenar sig från aorta och förser vänster och höger sida av hjärtat med blod. Koronarsinus är en ven på den bakre sidan av hjärtat som returnerar syrefritt blod från myokardiet till vena cava.

Hepatisk portalcirkulation

Magens och tarmarnas vener fyller en unik funktion: i stället för att transportera blodet direkt tillbaka till hjärtat, transporterar de blodet till levern genom den hepatiska portalvenen. Blodet som lämnar matsmältningsorganen är rikt på näringsämnen och andra kemikalier som absorberats från maten. Levern avlägsnar gifter, lagrar socker och bearbetar matsmältningsprodukterna innan de når övriga kroppsvävnader. Blodet från levern återvänder sedan till hjärtat genom den nedre hålvenen.

Blod

Den genomsnittliga människokroppen innehåller cirka 4 till 5 liter blod. Som flytande bindväv transporterar det många ämnen genom kroppen och bidrar till att upprätthålla homeostas av näringsämnen, avfall och gaser. Blodet består av röda blodkroppar, vita blodkroppar, trombocyter och flytande plasma.

Röda blodkroppar

Röda blodkroppar, även kallade erytrocyter, är den överlägset vanligaste typen av blodkroppar och utgör cirka 45 % av blodvolymen. Erytrocyter produceras inuti den röda benmärgen från stamceller i den häpnadsväckande hastigheten av cirka 2 miljoner celler varje sekund. Erytrocyternas form är bikonkava skivor med en konkav kurva på båda sidor av skivan så att mitten av en erytrocyt är den tunnaste delen. Erytrocyternas unika form ger dessa celler ett stort förhållande mellan yta och volym och gör att de kan vikas för att passa in i tunna kapillärer. Omogna erytrocyter har en kärna som kastas ut från cellen när den når sin mognad, vilket ger den dess unika form och flexibilitet. Avsaknaden av en kärna innebär att röda blodkroppar inte innehåller något DNA och inte kan reparera sig själva när de skadas.

Erytrocyter transporterar syre i blodet genom det röda pigmentet hemoglobin. Hemoglobin innehåller järn och proteiner som är förenade för att kraftigt öka erytrocyternas syretransportkapacitet. Erytrocyternas höga förhållande mellan yta och volym gör att syre lätt kan överföras in i cellen i lungorna och ut ur cellen i kapillärerna i de systemiska vävnaderna.

Vita blodkroppar

Vita blodkroppar, även kallade leukocyter, utgör en mycket liten procentandel av det totala antalet celler i blodomloppet, men har viktiga funktioner i kroppens immunförsvar. Det finns två huvudklasser av vita blodkroppar: granulära leukocyter och agranulära leukocyter.

1. Granulära leukocyter: De tre typerna av granulära leukocyter är neutrofiler, eosinofiler och basofiler. Varje typ av granulära leukocyter klassificeras efter förekomsten av kemiskt fyllda vesiklar i deras cytoplasma som ger dem deras funktion. Neutrofiler innehåller matsmältningsenzymer som neutraliserar bakterier som invaderar kroppen. Eosinofiler innehåller matsmältningsenzymer som är specialiserade på att smälta virus som har bundits till antikroppar i blodet. Basofiler frigör histamin för att intensifiera allergiska reaktioner och hjälper till att skydda kroppen mot parasiter.
2. Agranulära leukocyter: De två huvudklasserna av agranulära leukocyter är lymfocyter och monocyter. Till lymfocyterna hör T-celler och naturliga mördarceller som bekämpar virusinfektioner och B-celler som producerar antikroppar mot infektioner av patogener. Monocyter utvecklas till celler som kallas makrofager som slukar och äter upp patogener och döda celler från sår eller infektioner.

Plättar

Också kända som trombocyter är trombocyter små cellfragment som ansvarar för blodets koagulering och bildandet av skorpor. Trombocyter bildas i den röda benmärgen från stora megakaryocytceller som med jämna mellanrum brister och släpper ut tusentals membranbitar som blir trombocyter. Trombocyter innehåller ingen kärna och överlever bara i kroppen i upp till en vecka innan makrofager fångar upp och smälter dem.

Plasma

Plasma är den icke-cellulära eller flytande delen av blodet som utgör cirka 55 % av blodets volym. Plasma är en blandning av vatten, proteiner och lösta ämnen. Omkring 90 % av plasman består av vatten, även om den exakta procentandelen varierar beroende på individens hydreringsnivå. Proteinerna i plasma omfattar bland annat antikroppar och albuminer. Antikroppar är en del av immunsystemet och binder till antigener på ytan av patogener som infekterar kroppen. Albuminer hjälper till att upprätthålla kroppens osmotiska balans genom att tillhandahålla en isotonisk lösning för kroppens celler. Många olika ämnen kan finnas lösta i plasma, bland annat glukos, syre, koldioxid, elektrolyter, näringsämnen och cellulära avfallsprodukter. Plasman fungerar som ett transportmedium för dessa ämnen när de rör sig genom kroppen.

Fysiologi för det kardiovaskulära systemet

Funktioner för det kardiovaskulära systemet

Det kardiovaskulära systemet har tre huvudfunktioner: transport av material, skydd mot patogener och reglering av kroppens homeostas.

• Transport: Det kardiovaskulära systemet transporterar blod till nästan alla kroppens vävnader. Blodet levererar viktiga näringsämnen och syre och avlägsnar avfall och koldioxid som ska bearbetas eller avlägsnas från kroppen. Hormoner transporteras genom hela kroppen via blodets flytande plasma.
• Skydd: Det kardiovaskulära systemet skyddar kroppen genom sina vita blodkroppar. Vita blodkroppar städar upp cellrester och bekämpar patogener som kommit in i kroppen. Trombocyter och röda blodkroppar bildar skorv för att försegla sår och förhindra att patogener kommer in i kroppen och att vätskor läcker ut. Blodet bär också antikroppar som ger specifik immunitet mot patogener som kroppen tidigare har utsatts för eller vaccinerats mot.
• Reglering: Det kardiovaskulära systemet spelar en viktig roll för kroppens förmåga att upprätthålla homeostatisk kontroll av flera inre förhållanden. Blodkärlen bidrar till att upprätthålla en stabil kroppstemperatur genom att kontrollera blodflödet till hudytan. Blodkärl nära hudytan öppnas vid överhettning för att låta varmt blod släppa ut sin värme i kroppens omgivning. Vid hypotermi drar dessa blodkärl ihop sig för att blodet endast ska strömma till vitala organ i kroppens kärna. Blodet bidrar också till att balansera kroppens pH-värde tack vare förekomsten av bikarbonatjoner, som fungerar som en buffertlösning. Slutligen bidrar albuminerna i blodplasman till att balansera den osmotiska koncentrationen i kroppens celler genom att upprätthålla en isotonisk miljö.

Många allvarliga tillstånd och sjukdomar kan leda till att vårt kardiovaskulära system slutar fungera korrekt. Ganska ofta gör vi inte tillräckligt mycket åt dem proaktivt, vilket resulterar i nödsituationer. Bläddra i vårt innehåll för att lära dig mer om kardiovaskulär hälsa. Utforska också hur DNA-hälsotester kan göra det möjligt för dig att inleda viktiga samtal med din läkare om genetiska risker för sjukdomar som rör koagulation, hemofili, hemokromatos (en vanlig ärftlig sjukdom som gör att järn ansamlas i hjärtat) och glukos-6-fosfatdehydrogenas (som drabbar ungefär en av tio afroamerikanska män).

Cirkulationspumpen

Hjärtat är en ”dubbelpump” med fyra kamrar, där varje sida (vänster och höger) fungerar som en separat pump. Hjärtats vänstra och högra sida är åtskilda av en muskulös vävnadsvägg som kallas hjärtats septum. Den högra sidan av hjärtat tar emot syrefritt blod från de systemiska venerna och pumpar det till lungorna för syresättning. Hjärtats vänstra sida tar emot syresatt blod från lungorna och pumpar det genom de systemiska artärerna till kroppens vävnader. Varje hjärtslag resulterar i samtidig pumpning av hjärtats båda sidor, vilket gör hjärtat till en mycket effektiv pump.

Reglering av blodtrycket

Flera funktioner i det kardiovaskulära systemet kan reglera blodtrycket. Vissa hormoner tillsammans med autonoma nervsignaler från hjärnan påverkar hastigheten och styrkan i hjärtats sammandragningar. Större kontraktionskraft och hjärtfrekvens leder till en ökning av blodtrycket. Blodkärlen kan också påverka blodtrycket. Vasokonstriktion minskar diametern på en artär genom att kontrahera den glatta muskulaturen i artärväggen. Den sympatiska (kamp- eller flykt-) avdelningen av det autonoma nervsystemet orsakar vasokonstriktion, vilket leder till att blodtrycket ökar och blodflödet minskar i det trånga området. Vasodilatation är utvidgningen av en artär när den glatta muskulaturen i artärväggen slappnar av efter att kamp- eller flyktreaktionen avtar eller under inverkan av vissa hormoner eller kemikalier i blodet. Blodvolymen i kroppen påverkar också blodtrycket. En större blodvolym i kroppen höjer blodtrycket genom att mängden blod som pumpas vid varje hjärtslag ökar. Tjockare, mer visköst blod från koagulationsstörningar kan också höja blodtrycket.

Hemostas

Hemostas, eller koagulering av blod och bildning av skorpor, hanteras av blodplättarna i blodet. Trombocyter förblir normalt inaktiva i blodet tills de når skadad vävnad eller läcker ut ur blodkärlen genom ett sår. När blodplättarna väl är aktiva ändrar de sig till en taggig bollform och blir mycket klibbiga för att kunna fästa på skadad vävnad. Trombocyterna frigör sedan kemiska koagulationsfaktorer och börjar producera proteinet fibrin som fungerar som struktur för blodproppen. Trombocyterna börjar också klistra ihop sig för att bilda en trombocytpropp. Trombocytproppen fungerar som en tillfällig förslutning för att hålla blodet i kärlet och främmande material borta från kärlet tills blodkärlets celler kan reparera skadan på kärlväggen.