Układ krwionośny - znowu!

Ludzki organizm można porównać z maszyną będącą skomplikowanym połączeniem wielu różnych układów. Zatrzymanie pracy lub nieprawidłowe działanie któregoś z układów wiąże się z chorobą lub – w przypadku tych kluczowych dla organizmu – ze śmiercią. Jednym z takich układów jest układ krążenia dostarczający tkankom tlenu i pożywienia, a odbierającym produkty przemiany materii.

Układ krążenia jest ściśle powiązany z układami: nerwowym (rola sterująca), pokarmowym (odbiór i rozprowadzanie pożywienia), oddechowym (dostarczanie i odbiór składników powietrza) oraz wydalniczym (wydalanie produktów przemiany materii)

W tym rozdziale zostanie opisana budowa układu krążenia, z krótkim opisem roli naczyń żylnych i tętniczych, zostanie przedstawiona budowa i działanie serca wraz z aortą. Przedstawię również czynniki wpływające na pracę serca i konsekwencje nieprawidłowości w przypadku zaburzeń poszczególnych czynników.

3.1 Budowa układu krążenia

Krew krąży w zamkniętym obiegu w naczyniach krwionośnych i jest wprawione w ruch przez serce. Krew wychodząca z serca transportowana jest przez system tętnic w stronę tkanek, krew wchodząca do serca jest kierowana z tkanek przez system żył. Żyły i tętnice łącza się w tkankach naczyniami o bardzo małej średnicy tworzącymi sieć naczyń włosowatych.

Elementem centralnym układu krążenia jest serce, które kurcząc się rytmicznie pompuje krew. W sercu łączą się mały i duży układ krążenia. W małym układzie krążenia krew wypływa z prawej komory serca, przepływa przez pień płucny do płuc i stamtąd wraca do lewego przedsionka serca. W dużym układzie krążenia krew wypływa z lewej komory do aorty, następnie transportowana jest do wszystkich tkanek aby później powrócić żyłami do prawego przedsionka serca. W krążeniu małym z serca wypływa krew odtlenowana a do serca wpływa krew natlenowana. W krążeniu dużym jest odwrotnie – z serca wypływa krew natlenowana, a do serca wraca krew natlenowana.

3.1.1  Serce

Serce to narząd zbudowany z mięśnia poprzecznie prążkowanego przystosowanego do szybkich wielokrotnych ruchów. Waga serca wynosi od 270 g u kobiety do ok. 300 g u mężczyzny. Jest to worek w kształcie spłaszczonego stożka, którego podstawa jest zwrócona ku górze a koniuszek ku dołowi. Zasadniczo wydziela się w budowie cztery struktury:

a) przedsionek prawy – uchodzą do niego żyły dolna i górna,

b) przedsionek lewy – uchodzą do niego cztery lub trzy żyły płucne,

c) komora prawa – krew jest stąd pompowana do pnia płucnego przez zastawkę trójdzielną,

d) komora lewa – krew jest kierowana przez zastawkę dwudzielną do aorty.

         Ściana serca złożona jest z trzech warstw:

         a) nasierdzia – to cienka błona pokrywająca zewnętrzną powierzchnię serca wraz z leżącymi na jego powierzchni naczyniami wieńcowymi

         b) mięsień sercowy – jest zbudowany z tkanki mięśniowej poprzecznie prążkowanej. W przeciwieństwie do mięśni szkieletowych (również poprzecznie prążkowanych) komórki w poszczególnych włóknach tej tkanki łączą się z komórkami sąsiadujących włókien. Warstwa mięśniowa serca jest najgrubsza w obrębie lewej komory serca, najcieńsza w okolicach przedsionków.

         c) wsierdzie – to cienka przezroczysta błona pokrywająca ściany przedsionków i komór przechodząc bezpośrednio w błonę wyściełającą wnętrze naczyń.

3.1.2 Naczynia krwionośne

Jak już wspomniano wcześniej naczynia dzielimy na żyły, tętnice oraz naczynia włosowate. Budowa poszczególnych naczyń jest ściśle związana z ich czynnością. W tętnicach płynie krew pod dużym ciśnieniem,  wobec tego ich ściany są grube i sprężyste. Naczynia włosowate są bardzo cienkie, co umożliwia wymianę produktów pomiędzy krwią i tkankami. Żyły mają dość cienkie ściany gdyż ciśnienie płynącej w nich krwi jest niewielka.

Wśród tętnic rozróżniamy tętnice małe, średnie i duże. W ich ścianie wyróżniamy trzy warstwy:

a) błonę wewnętrzną – zbudowaną z śródbłonka (jest to wyspecjalizowana pojedyncza warstwa komórek, która bierze udział w aktywnym transporcie substancji chemicznych, jak również wytwarza szereg ważnych substancji, takich jak tlenek azotu) oraz cienkiej warstwy tkanki łącznej,

b) błony środkowej – najgrubsza warstwa zbudowana z włókien mięśniowych umożliwiających skurcz naczynia i zmianę jego średnicy.

c) błona zewnętrzna – zbudowana ze sprężystej tkanki łącznej zawierającej włókna klejodajne  i sprężyste, biegnące wzdłuż osi długiej naczynia.

Grube tętnice zawierają ponadto sprężyste włókna na granicy pomiędzy błoną wewnętrzną i środkową oraz można zaobserwować jeszcze większe ich nagromadzenie w warstwie zewnętrznej.

Żyły podobnie jak tętnice zbudowane są z trzech warstw: błony wewnętrznej (zbudowanej ze śródbłonka i tkanki łącznej), błony środkowej (zawierającej nieliczne włókna mięśniowe) oraz najgrubszej błony zewnętrznej (zawierającej włókna klejodajne i włókan mięśni gładkich)

Naczynia włosowate mają ścianki zbudowane z  jednej warstwy komórek śródbłonka. Mają zdolność do kurczenia się, co oznacza, że mogą zmieniać światło naczyń.

3.1.3 Fizjologia pracy serca i układu krwionośnego

Na układ krążenia składają się w szczególności układ rur – naczyń oraz czterech pomp – komór i przedsionków serca. Jak już wspomniano wcześniej, głównym zadaniem układu krwionośnego jest dostarczenie tlenu i związków odżywczych do tkanek. Krew rozpoczyna swoją wędrówkę w lewej komorze i płynie przez tętnice, naczynia włosowate a następnie przez żyły i wpływa do prawego przedsionka serca. Stamtąd wpływa do prawej komory i następnie jest pompowane do małego układu krążenia. Po natlenowaniu w naczyniach włosowatych płuc powraca do lewego przedsionka i lewej komory. Ruch w naczyniach odbywa się w jedną stronę i jest to uwarunkowane przez istnienie zastawek uniemożliwiających cofanie się krwi.

Na czynność serca składają się trzy fazy: a) skurcz, b) rozkurcz i c) pauza. Podczas pauzy do przedsionków z żył napływa krew. W czasie skurczu najpierw kurczą się przedsionki, które wyrzucają krew do komór. Powoduje to również domykanie się zastawek. Cofnięcie się krwi utrudnia dodatkowo skurcz mięśni leżących dookoła żył głównych. Następnie, po skurczu przedsionków rozpoczyna się skurcz komór: najpierw mięsień sercowy z dużą siłą naciska na znajdującą się w komorze krew, zastawka dwudzielna i trójdzielna szczelnie się domykają. „Napinanie” serca trwa dopóki ciśnienie krwi w komorach będzie większe niż ciśnienie krwi w aorcie i pnia płucnego. Następuje otwarcie zastawek w tych naczyniach i wyrzut krwi z serca trwający dopóki  dopóty ciśnienie krwi w sercu będzie przewyższać te panujące w naczyniach. Po tych czynnościach następuje rozkurcz komór. Rozkurcz przedsionków następuje w czasie napinania się mięśnia sercowego, tj podczas skurczu komór. Cykl pracy serca trwa średnio ok. 0,8 s. W tym skurcz przedsionków trwa ok. 0,12s, skurcz komór oraz pauza trwa po 0,34 s.