Funkcje układu krążenia, części, typy, choroby



The układ krążenia Składa się z szeregu narządów, które zarządzają przepływem krwi przez wszystkie tkanki, umożliwiając między innymi transport różnych materiałów, takich jak składniki odżywcze, tlen, dwutlenek węgla, hormony. Składa się z serca, żył, tętnic i naczyń włosowatych.

Jego główna funkcja polega na transporcie materiałów, chociaż bierze również udział w tworzeniu stabilnego środowiska dla funkcji życiowych pod względem pH i temperatury, a także jest związana z odpowiedzią immunologiczną i przyczynia się do krzepnięcia krwi.

Układy krążenia można otworzyć - u większości bezkręgowców - składające się z jednego lub więcej serc, przestrzeni zwanej hemocoelem i sieci naczyń krwionośnych; lub zamknięte - u niektórych bezkręgowców i u wszystkich kręgowców - gdzie krew jest ograniczona do obwodu naczyń krwionośnych i serca.

W królestwie zwierząt układ krążenia jest bardzo zróżnicowany iw zależności od grupy zwierząt zmienia względne znaczenie organów, które go tworzą.

Na przykład u kręgowców serce jest czynnikiem decydującym w procesie krążenia, podczas gdy u stawonogów i innych bezkręgowców ruchy kończyn są niezbędne.

Indeks

  • 1 Funkcje
  • 2 strony (organy)
    • 2.1 Serce
    • 2.2 Struktura serca
    • 2.3 Aktywność elektryczna serca
    • 2.4 Tętnice
    • 2.5 Ciśnienie krwi
    • 2.6 Żyły
    • 2.7 Kapilary
  • 3 Krew
    • 3.1 Plazma
    • 3.2 Elementy stałe
  • 4 Rodzaje układów krążenia
    • 4.1 Otwarte układy krążenia
    • 4.2 Zamknięte układy krążenia
  • 5 Ewolucja układu krążenia
    • 5.1 Ryby
    • 5.2 Płazy i gady
    • 5.3 Ptaki i ssaki
  • 6 Częste choroby
    • 6.1 Nadciśnienie tętnicze
    • 6.2 Zaburzenia rytmu serca
    • 6.3 Dmuchanie w serce
    • 6.4 Miażdżyca
    • 6.5 Niewydolność serca
  • 7 referencji

Funkcje

Układ krążenia jest przede wszystkim odpowiedzialny za transport tlenu i dwutlenku węgla między płucami (lub skrzelami, w zależności od badanego zwierzęcia) i tkanek ciała.

Ponadto układ krążenia jest odpowiedzialny za dystrybucję wszystkich składników odżywczych przetwarzanych przez układ trawienny na wszystkie tkanki ciała.

Rozprowadza również odpady i toksyczne składniki do nerek i wątroby, gdzie po procesie detoksykacji są one eliminowane z jednostki poprzez proces wydalania.

Z drugiej strony służy jako szlak transportowy dla hormonów wydzielanych przez gruczoły i rozprowadza je do organów, w których muszą działać.

Bierze również udział w: termoregulacji organizmów, prawidłowej regulacji przepływu krwi, regulacji pH organizmu i utrzymywaniu odpowiedniej równowagi hydroelektrolitycznej, aby można było przeprowadzić niezbędne procesy chemiczne.

Krew zawiera struktury zwane płytkami krwi, które chronią jednostkę przed krwawieniem. Wreszcie krew składa się z białych krwinek, więc odgrywa ważną rolę w obronie przed ciałami obcymi i patogenami.

Części (organy)

Układ krążenia składa się z pompy - serca - i układu naczyń. Struktury te zostaną szczegółowo opisane poniżej:

Serce

Serca to narządy mięśniowe z funkcjami pompy, zdolne do napędzania krwi przez wszystkie tkanki ciała. Na ogół są one utworzone przez serię kamer połączonych szeregowo i otoczonych zaworami (lub zwieraczami u niektórych gatunków).

U ssaków serce ma cztery komory: dwie przedsionki i dwie komory. Kiedy serce się kurczy, krew jest wydalana do układu krążenia. Wiele komór serca pozwala na zwiększone ciśnienie, gdy krew przemieszcza się z żyły do ​​obszaru tętniczego.

Jama przedsionkowa przechwytuje krew, a jej skurcze wysyłają ją do komór, gdzie skurcze wysyłają krew do całego ciała.

Mięsień sercowy składa się z trzech rodzajów włókien mięśniowych: komórek guza zatokowo-przedsionkowego i przedsionkowo-komorowego, komorowych komórek wsierdzia i włókien mięśnia sercowego.

Pierwsze są małe i słabo skurczone, są auto-rytmiczne i przewodzenie między komórkami jest niskie. Druga grupa komórek jest większa, ze słabym skurczem, ale szybkim przewodzeniem. Wreszcie włókna są średniej wielkości, silnie kurczą się i stanowią ważną część serca.

Struktura serca

U ludzi serce znajduje się w obszarze przedniej części śródpiersia, spoczywając na przeponie i za mostkiem. Kształt jest stożkowy i przypomina strukturę piramidalną. Końcówka serca nazywana jest wierzchołkiem i znajduje się w lewym obszarze ciała.

Przekrój serca ujawniłby trzy warstwy: wsierdzia, mięśnia sercowego i nasierdzia. Wewnętrzny obszar to wsierdzia, które jest ciągłe z naczyniami krwionośnymi i ma kontakt z krwią.

Środkowa warstwa to mięsień sercowy, a tutaj jest największa ilość masy sercowej. Tkanka, która ją tworzy, jest mięśniowym, mimowolnym skurczem i wykazuje rozstępy. Struktury łączące się z komórkami serca są dyskami interkalarnymi, co pozwala im działać synchronicznie.

Zewnętrzne pokrycie serca nazywane jest nasierdziem i składa się z tkanki łącznej. Wreszcie serce otoczone jest zewnętrzną błoną zwaną osierdziem, która jednocześnie jest podzielona na dwie warstwy: włóknistą i surowiczą..

Surowicze osierdzie zawiera płyn osierdziowy, którego funkcją jest smarowanie i tłumienie ruchów serca. Ta membrana jest przymocowana do mostka, kręgosłupa i przepony.

Elektryczna aktywność serca

Bicie serca składa się z rytmicznych zjawisk skurczów i rozkurczów, gdzie pierwszy odpowiada skurczowi, a drugi rozluźnieniu masy mięśniowej.

Aby nastąpiło skurcz komórek, musi być związany z nimi potencjał działania. Elektryczna aktywność serca zaczyna się w obszarze zwanym „rozrusznikiem serca”, który rozprzestrzenia się na inne komórki sprzężone przez jego błony. Rozruszniki serca znajdują się w zatoce żylnej (w sercu kręgowców).

Tętnice

Wszystkie naczynia, które opuszczają serce, nazywane są tętnicami, aw nich zwykle znajduje się natleniona krew, zwana krwią tętniczą. Oznacza to, że mogą przenosić natlenioną krew (taką jak aorta) lub odtlenioną krew (taką jak tętnica płucna).

Zauważ, że rozróżnienie między żyłami a tętnicami nie zależy od treści, ale od ich związku z sercem i siecią naczyń włosowatych. Innymi słowy, naczynia opuszczające serce są tętnicami, a te, które do niego docierają, są żyłami.

Ściana tętnic składa się z trzech warstw: najbardziej wewnętrzna to tunika wewnętrzna utworzona przez drobny śródbłonek na elastycznej membranie; nośnik tunicowy utworzony przez włókna mięśni gładkich i tkankę łączną; i wreszcie zewnętrzna tunika lub przydech złożony z tkanki tłuszczowej i włókien kolagenowych.

Gdy tętnice oddalają się od serca, ich skład zmienia się, zwiększając proporcję mięśni gładkich i mniejszą elastyczność, i zmieniając ich nazwy na tętnice mięśniowe.

Ciśnienie krwi

Ciśnienie krwi można zdefiniować jako siłę wywieraną przez krew na ściany naczyń. U ludzi standardowe ciśnienie krwi waha się między 120 mm Hg w skurczu a 80 mm Hg w rozkurczu i jest zwykle oznaczane cyframi 120/80.

Obecność elastycznej tkanki pozwala pulsować tętnicom, podczas gdy krew przepływa przez strukturę, pomagając utrzymać wysokie ciśnienie krwi. Ściany tętnic muszą być niezwykle grube, aby zapobiec ich zapadnięciu się, gdy ciśnienie krwi spadnie.

Żyły

Żyły są naczyniami krwionośnymi odpowiedzialnymi za transport krwi z układu naczyń włosowatych do serca. W porównaniu z tętnicami żyły są znacznie bardziej obfite i mają cieńszą ścianę, są mniej elastyczne i mają większą średnicę.

Podobnie jak tętnice, tworzą je trzy warstwy histologiczne: wewnętrzna, środkowa i zewnętrzna. Ciśnienie żył jest bardzo niskie - rzędu 10 mm Hg - dlatego muszą być wspomagane zaworami.

Kapilary

Kapilary odkrył włoski badacz Marcello Malpighi w roku 1661, badając je w płucach płazów. Są to bardzo obfite struktury tworzące rozległe sieci w pobliżu prawie wszystkich tkanek.

Jego ściany składają się z drobnych komórek śródbłonka, połączonych włóknami tkanki łącznej. Konieczne jest, aby ściany były cienkie, aby wymiana gazów i substancji metabolicznych przebiegała łatwo.

Są to bardzo wąskie rurki, u ssaków mają one przybliżoną średnicę 8 μm, wystarczająco szeroką, aby krwinki mogły przez nią przejść.

Są to struktury przepuszczalne dla małych jonów, składników odżywczych i wody. Pod wpływem ciśnienia krwi płyny są wypychane do przestrzeni śródmiąższowej.

Płyny mogą przechodzić przez szczeliny obecne w komórkach śródbłonka lub przez pęcherzyki. Natomiast substancje o charakterze lipidowym mogą łatwo dyfundować przez błony komórek śródbłonka.

Krew

Krew jest gęstym i lepkim płynem odpowiedzialnym za elementy transportujące, zwykle ma temperaturę 38 ° C i stanowi 8% całkowitej masy przeciętnego osobnika.

W przypadku bardzo prostych zwierząt, takich jak planaria, nie można mówić o „krwi”, ponieważ mają one tylko przezroczystą i wodnistą substancję złożoną z komórek i niektórych białek.

W odniesieniu do zwierząt bezkręgowych, które mają zamknięty układ krążenia, krew jest ogólnie znana jako hemolimfa. Wreszcie u kręgowców krew jest wysoce złożoną tkanką płynną, a jej głównymi składnikami są osocze, erytrocyty, leukocyty i płytki krwi..

Plazma

Osocze stanowi płynną miksturę krwi i odpowiada 55% całkowitej kompozycji krwi. Jego główną funkcją jest transport substancji i regulacja objętości krwi.

Niektóre białka rozpuszczają się w osoczu, takie jak albumina (główny składnik, ponad 60% wszystkich białek), globuliny, enzymy i fibrynogen, a także elektrolity (Na+, Cl-, K+), glukoza, aminokwasy, metabolizm odpadów, między innymi.

Zawiera również rozpuszczoną serię gazów, takich jak tlen, azot i dwutlenek węgla, pozostałość powstającą w procesie oddychania i muszą zostać usunięte z organizmu.

Solidne komponenty

Krew zawiera składniki komórkowe, które odpowiadają pozostałym 45% krwi. Elementy te odpowiadają krwinkom czerwonym, białym krwinkom i komórkom związanym z procesem krzepnięcia.

Czerwone krwinki, zwane również erytrocytami, są dyskami dwuwklęsłymi i są odpowiedzialne za transport tlenu dzięki obecności białka zwanego hemoglobiną. Ciekawym faktem dotyczącym tych komórek jest to, że u ssaków dojrzałym erytrocytom brakuje jądra.

Są to bardzo obfite komórki, w mililitrze krwi można znaleźć 5,4 miliona czerwonych krwinek. Średni czas życia erytrocytów w obiegu wynosi około 4 miesięcy, w których może przekroczyć 11 000 kilometrów.

Białe krwinki lub leukocyty są związane z odpowiedzią immunologiczną i występują w mniejszej proporcji niż krwinki czerwone, rzędu 50 000 do 100 000 na mililitr krwi..

Istnieje kilka typów białych krwinek, wśród neutrofili, bazofili i eozynofili, pogrupowanych w kategorii granulocytów; oraz agranulocyty, które odpowiadają limfocytom i monocytom.

Wreszcie, istnieją fragmenty komórkowe zwane płytkami krwi - lub trombocyty u innych kręgowców - które uczestniczą w procesie krzepnięcia, zapobiegając krwawieniu.

Rodzaje układów krążenia

Małe zwierzęta - o średnicy poniżej 1 mm - są w stanie transportować materiały w swoich ciałach za pomocą prostych procesów dyfuzji.

Jednak wraz ze wzrostem rozmiarów ciała istnieje potrzeba posiadania wyspecjalizowanych organów do dystrybucji materiałów, takich jak hormony, sole lub odpady, do różnych regionów ciała..

U większych zwierząt istnieje wiele systemów krążenia, które skutecznie spełniają funkcję transportu materiałów.

Wszystkie układy krążenia muszą mieć następujące elementy: główny organ odpowiedzialny za pompowanie płynów; układ tętniczy zdolny do rozprowadzania krwi i przechowywania ciśnienia krwi; system naczyń włosowatych, który umożliwia przenoszenie materiałów z krwi do tkanek i wreszcie układu żylnego.

Zestaw tętnic, żył i naczyń włosowatych tworzy tzw. „Krążenie obwodowe”.

W ten sposób zestaw sił wykonywanych przez wspomniane organy (rytmiczne bicie serca, elastyczny odrzut tętnic i skurcze mięśni otaczających naczynia krwionośne) umożliwiają poruszanie się krwi w ciele.

Otwarte układy krążenia

Otwarty obieg występuje w różnych grupach zwierząt bezkręgowych, takich jak skorupiaki, owady, pająki i różne mięczaki. Składa się z układu krwionośnego, który jest pompowany przez serce, dociera do jamy zwanej hemocele. Ponadto mają jedno lub więcej serc i naczyń krwionośnych.

Hemokomórka może zajmować w niektórych organizmach do 40% całkowitej objętości ciała i znajduje się między ektodermą a endodermą, pamiętając, że zwierzęta plemienne (znane również jako triploblastyczne) mają trzy zarodkowe liście: endodermę, mezodermę i ektodermę.

Na przykład u niektórych gatunków kraba objętość krwi odpowiada 30% objętości ciała.

Substancja ciekła, która wchodzi do hemocoelu, nazywana jest hemolimfą lub krwią. W tego typu systemach nie ma dystrybucji krwi przez naczynia włosowate do tkanek, ale organy są kąpane bezpośrednio przez hemolimfę.

Gdy serce kurczy się, zawory zamykają się i krew jest zmuszona do przejścia do hemocoelu.

Ciśnienia zamkniętych układów krążenia są dość niskie, między 0,6 a 1,3 kilopaskali, chociaż skurcze wytwarzane przez serce i inne mięśnie mogą podnosić ciśnienie krwi. Zwierzęta te mają ograniczoną prędkość i rozkład przepływu krwi.

Zamknięte układy krążenia

W zamkniętych układach krążenia krew porusza się w obwodzie utworzonym przez rurki i podąża ścieżką od tętnic do żył, przechodząc przez naczynia włosowate.

Ten typ układu krążenia występuje u wszystkich zwierząt kręgowych (ryb, płazów, gadów, ptaków i ssaków) oraz u niektórych bezkręgowców, takich jak dżdżownice i głowonogi..

Systemy zamknięte charakteryzują się wyraźnym rozdziałem funkcji w każdym z organów, które go tworzą.

Objętość krwi zajmuje znacznie mniej niż w systemach otwartych. Około 5 do 10% całkowitej objętości ciała danej osoby.

Serce jest najważniejszym organem i jest odpowiedzialne za pompowanie krwi do układu tętniczego, utrzymując w ten sposób wysokie ciśnienie krwi.

Układ tętniczy jest odpowiedzialny za przechowywanie ciśnienia, które wymusza przepływ krwi przez naczynia włosowate. Dlatego zwierzęta o zamkniętym obiegu mogą szybko transportować tlen.

Kapilary, które są tak cienkie, umożliwiają wymianę materiałów między krwią i tkankami, pośrednicząc w prostych procesach dyfuzji, transporcie lub filtracji. Ciśnienie umożliwia procesy ultrafiltracji w nerkach.

Ewolucja układu krążenia

W trakcie ewolucji zwierząt kręgowych serce znacznie wzrosło w złożoności. Jedną z najważniejszych innowacji jest stopniowy wzrost oddzielania krwi utlenionej i odtlenionej.

Ryby

U najbardziej prymitywnych kręgowców, ryba, serce składa się z szeregu skurczowych jam, z tylko jednym przedsionkiem i jedną komorą. W układzie krążenia ryb krew jest pompowana z pojedynczej komory, przechodzącej przez naczynia włosowate w skrzelach, gdzie następuje pobieranie tlenu i wydalany jest dwutlenek węgla.

Krew kontynuuje swoją podróż przez resztę ciała, aw naczyniach włosowatych dochodzi do dostarczania tlenu do komórek.

Płazy i gady

Kiedy powstaje linia płazów, a potem gadów, w sercu pojawia się nowa kamera, pokazująca teraz trzy ubytki: dwie przedsionki i jedną komorę.

Dzięki tej innowacji pozbawiona tlenu krew dociera do prawego przedsionka, a krew pochodząca z płuc dociera do lewego przedsionka, przekazywanego przez komorę prawą.

W tym systemie odtleniona krew pozostaje w prawej części komory i natlenionej krwi w lewej, chociaż występuje pewne mieszanie.

W przypadku gadów separacja jest bardziej zauważalna, ponieważ istnieje fizyczna struktura, która częściowo dzieli lewy i prawy region.

Ptaki i ssaki

W tych liniach endoterma („ciepłokrwiste” zwierzęta) prowadzi do wyższych wymagań dotyczących dostarczania tlenu do tkanek.

Serce z czterema komorami jest w stanie spełnić te wysokie wymagania, gdzie prawa i lewa komora oddzielają natlenioną krew od odtlenionej. Zatem zawartość tlenu, która dociera do tkanki, jest najwyższa z możliwych.

Nie ma komunikacji między lewą i prawą jamą serca, ponieważ są one oddzielone przegrodą lub grubą przegrodą.

Wgłębienia znajdujące się w górnej części są przedsionkami oddzielonymi przegrodą międzykręgową i są odpowiedzialne za odbiór krwi. Górne i dolne żyły główne są połączone z prawym przedsionkiem, podczas gdy lewy przedsionek dociera do czterech żył płucnych, z których dwa pochodzą z każdego płuc..

Komory znajdują się w dolnej części serca i są połączone z przedsionkami przez zastawki przedsionkowo-komorowe: zastawkę trójdzielną, znajdującą się po prawej stronie i zastawkę mitralną lub dwupłatkową po lewej stronie..

Powszechne choroby

Choroby sercowo-naczyniowe, znane również jako choroba wieńcowa lub serca, obejmują szereg patologii związanych z nieprawidłowym funkcjonowaniem serca lub naczyń krwionośnych.

Według przeprowadzonych badań choroby układu krążenia są główną przyczyną zgonów w Stanach Zjednoczonych i niektórych krajach europejskich. Czynniki ryzyka obejmują siedzący tryb życia, diety wysokotłuszczowe i palenie. Do najczęstszych patologii należą:

Wysokie ciśnienie krwi

Nadciśnienie tętnicze składa się z wysokich wartości ciśnienia skurczowego, przekraczającego 140 mm Hg i ciśnienia rozkurczowego większego niż 90 mm Hg. Prowadzi to do nieprawidłowego przepływu krwi w całym układzie krążenia.

Arytmia

Termin arytmia odnosi się do modyfikacji częstości akcji serca, produktu niekontrolowanego rytmu - tachykardii - lub bradykardii.

Przyczyny arytmii są zróżnicowane, od niezdrowego stylu życia po dziedziczenie genetyczne.

Puffs w sercu

Szmery składają się z nieprawidłowych dźwięków serca wykrywanych przez proces osłuchiwania. Ten dźwięk jest związany ze wzrostem przepływu krwi z powodu problemów z zaworami.

Nie wszystkie szmery są równie poważne, zależy to od czasu trwania dźwięku i regionu oraz intensywności hałasu.

Miażdżyca

Polega na stwardnieniu i nagromadzeniu tłuszczów w tętnicach, głównie z powodu niezrównoważonej diety.

Ten stan utrudnia przepływ krwi, zwiększając prawdopodobieństwo innych problemów sercowo-naczyniowych, takich jak udary.

Niewydolność serca

Niewydolność serca odnosi się do nieefektywnego pompowania krwi do reszty ciała, powodując objawy tachykardii i problemów z oddychaniem.

Referencje

  1. Audesirk, T., Audesirk, G. i Byers, B. E. (2003). Biologia: Życie na Ziemi. Edukacja Pearson.
  2. Donnersberger, A. B. i Lesak, A. E. (2002). Laboratoryjna książka anatomii i fizjologii. Publikacja Paidotribo.
  3. Hickman, C. P., Roberts, L. S., Larson, A., Ober, W. C., i Garrison, C. (2007). Zintegrowane zasady zoologii. McGraw-Hill.
  4. Kardong, K. V. (2006). Kręgowce: anatomia porównawcza, funkcja, ewolucja. McGraw-Hill.
  5. Larradagoitia, L. V. (2012). Anatomofizjologia i podstawowa patologia. Paraninfo Editorial.
  6. Parker, T. J. i Haswell, W. A. ​​(1987). Zoologia Cordados (Tom 2). Odwróciłem się.
  7. Randall, D., Burggren, W. W., Burggren, W., francuski, K., i Eckert, R. (2002). Fizjologia zwierząt Eckert. Macmillan.
  8. Vived, A. M. (2005). Podstawy fizjologii aktywności fizycznej i sportu. Ed. Panamericana Medical.