KRVOŽILNI SISTEM: FUNKCIJE, DELI, VRSTE, BOLEZNI - ANATOMIJA IN FIZIOLOGIJA

Žilni sistem obsega vrsto organov, ki Orkestrirati pretok krvi skozi vseh tkivih, ki omogoča prevoz različnih materialov, kot so hranila, kisik, ogljikov dioksid, hormoni, med drugim. Sestavljajo ga srce, žile, arterije in kapilare.

Njegova glavna funkcija je v transportu materialov, čeprav sodeluje tudi pri ustvarjanju stabilnega okolja za vitalne funkcije glede na pH in temperaturo ter je povezana z imunskim odzivom in prispeva k strjevanju krvi.

Avtor Lomappmi z Wikimedia Commons

Obtočni sistemi so pri večini nevretenčarjev lahko odprti - sestavljeni so iz enega ali več src, prostora, imenovanega hemocela, in mreže krvnih žil; ali zaprta - pri nekaterih nevretenčarjih in pri vseh vretenčarjih - kjer je kri omejena na krog krvnih žil in na srce.

V živalskem kraljestvu so obtočni sistemi zelo raznoliki, glede na živalsko skupino pa se spreminja relativni pomen organov, ki ga sestavljajo.

Pri vretenčarjih je na primer srce odločilno v procesu prekrvavitve, pri členonožcih in drugih nevretenčarjih pa je gibanje okončin bistvenega pomena.

Lastnosti

Krvožilni sistem je odgovoren predvsem za transport kisika in ogljikovega dioksida med pljuči (ali škrgami, odvisno od živali, ki jih preiskujemo) in telesnimi tkivi.

Prav tako je obtočni sistem zadolžen za distribucijo vseh hranil, ki jih prebavni sistem predela v vsa tkiva telesa.

Odpadne snovi in strupene sestavine razporeja tudi v ledvice in jetra, kjer se po postopku razstrupljanja izločijo iz posameznika skozi postopek izločanja.

Po drugi strani služi kot transportna pot za hormone, ki jih izločajo žleze, in jih razporeja po organih, kjer morajo delovati.

Sodeluje tudi pri: termoregulaciji organizmov, pravilnem prilagajanju krvnega pretoka, pri uravnavanju pH v organizmu in pri vzdrževanju ustreznega hidro-elektrolitnega ravnovesja, tako da se lahko izvajajo potrebni kemični procesi.

V krvi so strukture, imenovane trombociti, ki ščitijo posameznika pred krvavitvami. Končno je kri sestavljena iz belih krvnih celic, zato ima pomembno vlogo pri obrambi pred tujki in patogeni.

Deli (organi)

Obtočni sistem je sestavljen iz črpalke - srca - in sistema žil. Te strukture bodo podrobno opisane v nadaljevanju:

Srce

Srca so mišični organi s črpalnimi funkcijami, sposobni poganjati kri skozi vsa tkiva telesa. Na splošno so sestavljene iz niza prekatov, ki so medsebojno povezane in so obrobne z ventili (ali sfinkterji pri določenih vrstah).

Pri sesalcih ima srce štiri komore: dva atrija in dva prekata. Ko se srce zmanjša, se kri izloči v obtočni sistem. Številne srčne komore omogočajo dvig tlaka, ko se kri premika iz venske v arterijsko cono.

Atrijska votlina zajema kri in njene kontrakcije jo pošljejo v ventrikle, kjer kontrakcije pošiljajo kri po telesu.

Srčno mišico sestavljajo tri vrste mišičnih vlaken: celice sinoatrijskega in atrioventrikularnega vozlišča, celice ventrikularnega endokarda in miokardna vlakna.

Prve so majhne in se slabo krčijo, so avtoritmične in prevodnost med celicami je nizka. Druga skupina celic je večja, šibko skrčena, vendar hitro prevodna. Nazadnje so vlakna vmesne velikosti, z močnim krčenjem in so pomemben del srca.

Struktura srca

Pri ljudeh se srce nahaja v spodnjem prednjem predelu mediastinuma, podprtega z diafragmo in za hrbtino. Oblika je stožčasta in spominja na piramidalno strukturo. Konica srca se imenuje vrh in se nahaja v levem predelu telesa.

Presek srca naj bi razkril tri plasti: endokard, miokard in epikard. Notranji predel je endokard, ki je neprekinjen s krvnimi žilami in je v stiku s krvjo.

Srednja plast je miokard in tukaj je največ srčne mase. Tkivo, ki ga tvori, je mišično, nehoteno krčenje in ima strije. Strukture, ki povezujejo srčne celice, so interkalarni diski, ki jim omogočajo, da delujejo sinhrono.

Zunanja obloga srca se imenuje epikard in je sestavljena iz vezivnega tkiva. Nazadnje srce obdaja zunanja membrana, imenovana perikard, ki je razdeljena na dve plasti: vlaknasto in serozno.

Serozni perikardij vsebuje perikardno tekočino, katere funkcija je mazanje in dušenje srčnih gibov. Ta membrana je pritrjena na prsnico, hrbtenico in diafragmo.

Električna aktivnost srca

Srčni utrip je sestavljen iz ritmičnih pojavov sistole in diastole, kjer prvi ustreza krčenju, drugi pa sprostitvi mišične mase.

Da pride do krčenja celic, mora biti z njimi povezan potencial delovanja. Električna aktivnost srca se začne na območju, ki ga imenujemo "srčni spodbujevalnik", ki se preko njihovih membran širi na druge parjene celice. Pacemakerji se nahajajo v venskem sinusu (v osrčju vretenčarjev).

Arterije

Arterije so vse žile, ki zapustijo srce, in v njih na splošno najdemo oksigenirano kri, imenovano arterijska kri. To pomeni, da lahko prenašajo oksigenirano kri (kot je aorta) ali deoksigenirano kri (kot je pljučna arterija).

Upoštevajte, da razlikovanje med žilami in arterijami ni odvisno od njihove vsebine, temveč od njihovega odnosa s srcem in s kapilarno mrežo. Z drugimi besedami, žile, ki prihajajo iz srca, so arterije in tiste, ki pridejo do njega, so žile.

Stena arterij je sestavljena iz treh plasti: najbolj notranja je tunica intima, ki jo tvori tanek endotel na elastični membrani; tunika medij, ki tvorijo vlakna gladkega mišičja in vezivnega tkiva; in končno tunica externa ali adventitia, sestavljena iz maščobnega tkiva in kolagenskih vlaken.

Ko se arterije odmikajo od srca, se njihova sestava spreminja, kar povečuje delež gladkih mišic in manj elastičnosti, zato jih imenujemo mišične arterije.

Krvni pritisk

Krvni tlak lahko definiramo kot silo, ki jo krv izvaja na stene žil. Pri ljudeh se standardni krvni tlak giblje od 120 mm Hg v sistoli do 80 mm Hg v diastoli in ga običajno označujemo s števkami 120/80.

Prisotnost elastičnega tkiva omogoča, da arterije pulzirajo, medtem ko kri teče skozi strukturo in tako pomaga pri vzdrževanju visokega krvnega tlaka. Stene arterij morajo biti izjemno debele, da se prepreči, da bi se ob padcu krvnega tlaka podrli.

Žile

Žile so krvne žile, ki so odgovorne za transport krvi iz sistema kapilarnega omrežja do srca. V primerjavi z arterijami so vene veliko bolj obilne in imajo tanjšo steno, so manj elastične in njihov premer je večji.

Tako kot arterije jih sestavljajo tri histološke plasti: notranja, srednja in zunanja. Tlak v žilah je zelo nizek - približno 10 mm Hg - zato jim je treba pomagati z ventili.

Kapilare

Kapilare je leta 1661 odkril italijanski raziskovalec Marcello Malpighi, ki jih je preučeval v pljučih dvoživk. So zelo obilne strukture, ki tvorijo obsežne mreže v bližini skoraj vseh tkiv.

Njegove stene so sestavljene iz finih endotelnih celic, ki jih povezujejo vlakna vezivnega tkiva. Potrebno je, da so stene tanke, da se zlahka pride do izmenjave plinov in presnovnih snovi.

So zelo ozke cevi, pri sesalcih imajo približni premer 8 µm, dovolj velike, da krvne celice lahko prehajajo skozi.

So strukture, ki so prepustne za majhne ione, hranila in vodo. Kadar so izpostavljeni krvnemu tlaku, se tekočine iztisnejo v intersticijski prostor.

Tekočine lahko prehajajo skozi razcepe v endotelijskih celicah ali skozi vezikle. V nasprotju s tem se snovi lipidne narave zlahka razpršijo skozi membrane endotelnih celic.

Kri

Kri je gosta in viskozna tekočina, ki je odgovorna za transport elementov, običajno jo najdemo pri temperaturi 38 ° C in predstavlja 8% celotne teže povprečnega posameznika.

Pri zelo preprostih živalih, na primer o plavanu, o "krvi" ni mogoče govoriti, saj imajo le bistro, vodnato snov, sestavljeno iz celic in nekaterih beljakovin.

V zvezi z nevretenčarji, ki imajo zaprt krvožilni sistem, kri na splošno poznamo s pojmom hemolimfa. Končno je pri vretenčarjih kri zelo zapleteno tekoče tkivo in njegove glavne sestavine so plazma, eritrociti, levkociti in trombociti.

Plazma

Plazma predstavlja tekoč napoj krvi in ustreza 55% njegove celotne sestave. Njegova glavna funkcija je prevoz snovi in uravnavanje količine krvi.

Nekateri proteini se raztopijo v plazmi, kot so albumin (glavna komponenta, več kot 60% vseh beljakovin), globulini, encimi in fibrinogen, poleg elektrolitov (Na ⁺ , Cl ^- , K ⁺ ), glukoze, aminokislin, odpadkov med drugim presnovo.

Vsebuje tudi vrsto raztopljenih plinov, kot so kisik, dušik in ogljikov dioksid, ostanke, ki nastanejo v procesu dihanja in jih je treba iz telesa izločiti.

Trdne komponente

V krvi so celične komponente, ki ustrezajo preostalim 45% krvi. Ti elementi ustrezajo rdečim krvničkam, belim krvnim celicam in celicam, povezanim s postopkom strjevanja.

Rdeče krvne celice, imenovane tudi eritrociti, so bikokavni diski in so odgovorni za transport kisika zahvaljujoč prisotnosti beljakovine, imenovane hemoglobin. Zanimivo pri teh celicah je, da pri sesalcih zreli eritrociti nimajo jedra.

So zelo obilne celice, v mililitru krvi je 5,4 milijona rdečih krvnih celic. Razpolovni čas krožečega eritrocita je približno 4 mesece, v katerem lahko prevozi več kot 11.000 kilometrov.

Bele krvne celice ali levkociti so povezani z imunskim odzivom in jih najdemo v nižjem deležu kot rdeče krvne celice, in sicer v vrstnem redu od 50.000 do 100.000 na mililiter krvi.

Obstaja več vrst belih krvnih celic, vključno z nevtrofilci, bazofili in eozinofili, ki so razvrščeni v kategorijo granulocitov; in agranulociti, ki ustrezajo limfocitom in monocitom.

Na koncu so delci celic, imenovani trombociti - ali trombociti v drugih vretenčarjih -, ki sodelujejo v procesu koagulacije in preprečujejo krvavitev.

Vir: pixabay.com

Vrste obtočil

Majhne živali - premera manj kot 1 mm - so sposobne s preprostim difuzijskim postopkom prevažati materiale v svojih telesih.

Vendar s povečanjem telesne velikosti prihaja do potrebe po oblikovanju specializiranih organov za razdeljevanje materialov, kot so hormoni, soli ali odpadki, v različna področja telesa.

Pri večjih živalih obstajajo različni obtočni sistemi, ki učinkovito izpolnjujejo funkcijo prevoza materiala.

Vsi obtočni sistemi morajo vsebovati naslednje elemente: glavni organ, zadolžen za črpanje tekočin; sistem arterij, ki lahko distribuira kri in shranjuje tlak; kapilarni sistem, ki omogoča prenos materialov iz krvi v tkiva in končno venski sistem.

Nabor arterij, žil in kapilar tvori tako imenovano "periferno cirkulacijo".

Na ta način množica sil, ki jih izvajajo prej omenjeni organi (ritmični utripi srca, elastičen odmik arterij in krčenje mišic, ki obdajajo krvne žile), omogočajo gibanje krvi v telesu.

Odprti obtočni sistemi

Odprto kroženje je prisotno pri različnih skupinah nevretenčarjev, kot so raki, žuželke, pajki in različni mehkužci. Sestavljen je iz sistema krvi, ki ga črpa srce in doseže votlino, imenovano hemocele. Poleg tega imajo eno ali več src in krvnih žil.

Hemokela lahko v nekaterih organizmih zaseda do 40% celotne telesne prostornine in se nahaja med ektodermo in endodermo, pri čemer ne pozabimo, da imajo triblastične živali (znane tudi kot triploblasti) tri embrionalne liste: endodermo, mezodermo in ektodermo.

Na primer, pri nekaterih vrstah rakov volumen krvi ustreza 30% telesne prostornine.

Tekoča snov, ki vstopi v hemocelo, se imenuje hemolimfa ali kri. V teh vrstah sistemov ni razporeditve krvi skozi kapilare do tkiv, ampak organe preplavi neposredno hemolimfa.

Ko se srce skrči, se zaklopke zaprejo in kri prisiljena potuje v hemocelo.

Tlak v zaprtih obtočilnih sistemih je precej nizek, med 0,6 in 1,3 kilopaskale, čeprav krčenje srca in drugih mišic lahko poveča krvni pritisk. Te živali so omejene v hitrosti in porazdelitvi krvnega pretoka.

Zaprti obtočni sistemi

V zaprtih obtokih kri potuje v krogu, ki ga sestavljajo cevi in sledi poti od arterij do žil, skozi kapilare.

Ta vrsta krvožilnega sistema je prisotna pri vseh vretenčarjih (ribah, dvoživkah, plazilcih, pticah in sesalcih) ter pri nekaterih nevretenčarjih, kot so deževniki in glavonožci.

Za zaprte sisteme je značilno, da predstavijo jasno ločitev funkcij v vsakem od organov, ki ga sestavljajo.

Prostornina krvi zavzema veliko manjši delež kot pri odprtih sistemih. Približno 5 do 10% celotne telesne prostornine posameznika.

Srce je najpomembnejši organ in je odgovorno za črpanje krvi znotraj arterijskega sistema in tako ohranja visok krvni tlak.

Arterijski sistem je zadolžen za shranjevanje tlaka, ki sili kri, da prehaja skozi kapilare. Zato lahko živali z zaprtim obtokom hitro prenašajo kisik.

Kapilare, ki so tako tanke, omogočajo izmenjavo materialov med krvjo in tkivi, posredujejo preproste difuzijske, transportne ali filtracijske procese. Tlak omogoča procese ultrafiltracije v ledvicah.

Evolucija krvožilnega sistema

Skozi evolucijo vretenčarjev se je srce izrazito povečalo. Ena najpomembnejših novosti je postopno povečevanje ločevanja krvi s kisikom in deoksigenirano.

Ribe

Pri najbolj primitivnih vretenčarjih, ribah, srce sestavlja niz kontraktilnih votlin z le enim atrijem in enim prekatom. V krvožilnem sistemu rib se črpa kri iz enega samega prekata, mimo kapilar v škrge, kjer pride do zajemanja kisika in ogljikovega dioksida.

Kri nadaljuje svojo pot skozi preostali del telesa in v kapilarah pride do oskrbe s kisikom do celic.

Dvoživke in plazilci

Ko je izvor dvoživk in nato plazilcev, se v srcu pojavi nova komora, ki ima tri komore: dva atrija in en prekat.

S to inovacijo deoksigenirana kri doseže desni atrij in kri, ki prihaja iz pljuč, doseže levi atrij, ki ga sporoči desni preddvor.

V tem sistemu deoksigenirana kri ostane v desnem delu preddvora in oksigenirana v levem, čeprav je nekaj mešanja.

Pri plazilcih je ločitev opaznejša, saj obstaja fizična struktura, ki delno deli levo in desno območje.

Ptice in sesalci

V teh vrstah endotermija ("toplokrvne" živali) povzroča večje zahteve glede oskrbe s kisikom v tkivih.

Srce s štirimi prekati lahko izpolni te visoke zahteve, kjer desni in levi prekat ločita oksigenirano kri od deoksigenirane. Tako je vsebnost kisika, ki doseže tkiva, najvišja.

Med levim in desnim prekatom srca ni nobene komunikacije, saj jih ločuje debel septum ali septum.

Vdolbine, ki se nahajajo v zgornjem delu, so atrije, ločene z medratnim septumom in so odgovorne za prejemanje krvi. Vrhunska in spodnja kava vene sta povezana z desnim atrijem, medtem ko štiri pljučne vene dosežejo levi atrij, po dva iz vsakega pljuča.

Prekata se nahajajo v spodnjem predelu srca in so prek atrioventrikularnih zaklopk povezana z atrijem: trikuspidom, ki ga najdemo na desni strani, in mitralnim ali dvokostnim na levi.

Pogoste bolezni

Bolezni srca in ožilja, znane tudi kot koronarna ali srčna bolezen, obsegajo vrsto patologij, povezanih z nepravilnim delovanjem srca ali krvnih žil.

Glede na opravljene raziskave so srčno-žilne bolezni vodilni vzrok smrti v ZDA in nekaterih evropskih državah. Dejavniki tveganja vključujejo sedeč način življenja, diete z veliko maščob in kajenje. Med najpogostejše patologije spadajo:

Arterijska hipertenzija

Hipertenzija je sestavljena iz povišanih vrednosti sistolnega tlaka, večjih od 140 mm Hg in diastoličnega tlaka nad 90 mm Hg. To vodi do nenormalnega pretoka krvi po celotnem obtočnem sistemu.

Aritmije

Izraz aritmija se nanaša na spremembo srčnega utripa, produkta nenadzorovanega ritma - tahikardije - ali bradikardije.

Vzroki za aritmije so raznoliki, od nezdravega načina življenja do genetskega dedovanja.

Šumenje v srcu

Šumarji so sestavljeni iz nenormalnih srčnih zvokov, ki jih odkrijemo skozi auskultacijski postopek. Ta zvok je povezan s povečanim pretokom krvi zaradi težav z ventili.

Niso vsi šumi enako resni, odvisno je od trajanja zvoka in regije ter jakosti hrupa.

Ateroskleroza

Sestavljen je iz utrjevanja in kopičenja maščob v arterijah, predvsem zaradi neuravnotežene prehrane.

To stanje oteži prehajanje krvi, kar poveča verjetnost drugih srčno-žilnih težav, kot so možganske kapi.

Odpoved srca

Srčno popuščanje se nanaša na neučinkovito črpanje krvi v preostali del telesa, kar povzroča simptome tahikardije in težav z dihanjem.

Reference

Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologija: Življenje na Zemlji. Pearsonova vzgoja.
Donnersberger, AB in Lesak, AE (2002). Knjiga za anatomijo in fiziologijo. Uredništvo Paidotribo.
Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2007). Integrirana načela zoologije. McGraw-Hill.
Kardong, KV (2006). Vretenčarji: primerjalna anatomija, funkcija, evolucija. McGraw-Hill.
Larradagoitia, LV (2012). Osnovna anatomofiziologija in patologija. Uredništvo Paraninfo.
Parker, TJ, & Haswell, WA (1987). Zoologija Hordati (letnik 2). Sem obrnil.
Randall, D., Burggren, WW, Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Eckertova fiziologija živali. Macmillan.
Vived, AM (2005). Osnove fiziologije telesne dejavnosti in športa. Panamerican Medical Ed.

KRVOŽILNI SISTEM: FUNKCIJE, DELI, VRSTE, BOLEZNI - ANATOMIJA IN FIZIOLOGIJA - 2025