KRAUJOTAKOS SISTEMA: FUNKCIJOS, DALYS, TIPAI, LIGOS - ANATOMIJA IR FIZIOLOGIJA - 2025

Kraujo apytakos sistema apima organų, kad orkestruoti kraujo praėjimą per visuose audiniuose, leidžiančių įvairių medžiagų, tokių kaip maistinių medžiagų, deguonies, anglies dioksido, hormonų, be kita ko transportą serijos. Jį sudaro širdis, venos, arterijos ir kapiliarai.

Pagrindinė jo funkcija yra medžiagų gabenimas, nors ji taip pat dalyvauja kuriant stabilią aplinką gyvybinėms funkcijoms, susijusioms su pH ir temperatūra, taip pat yra susijusi su imuniniu atsaku ir prisideda prie kraujo krešėjimo.

Autorius Lomappmi, iš „Wikimedia Commons“

Kraujotakos sistemos gali būti atviros - daugumoje bestuburių - susidedančios iš vienos ar daugiau širdžių, erdvės, vadinamos hemocele, ir kraujagyslių tinklo; arba uždari - kai kuriuose bestuburiuose ir visuose stuburiniuose - kur kraujas apsiriboja kraujagyslių grandine ir širdimi.

Gyvūnų karalystėje kraujotakos sistemos yra labai įvairios ir priklausomai nuo gyvūnų grupės kinta santykinė organų, kurie jį sudaro, svarba.

Pavyzdžiui, stuburiniams gyvūnams širdis yra lemiama apyvartos proceso dalis, tuo tarpu nariuotakojams ir kitiems bestuburiams galūnių judesiai yra būtini.

funkcijos

Kraujotakos sistema pirmiausia yra atsakinga už deguonies ir anglies dioksido pernešimą tarp plaučių (arba žiaunų, atsižvelgiant į tiriamąjį gyvūną) ir kūno audinius.

Kraujotakos sistema taip pat yra atsakinga už visų virškinimo sistemos perdirbamų maistinių medžiagų paskirstymą visiems kūno audiniams.

Jis taip pat paskirsto atliekas ir toksiškus komponentus inkstams ir kepenims, kur po detoksikacijos proceso jie pašalinami iš žmogaus per ekskrecijos procesą.

Kita vertus, jis yra hormonų, išskiriamų iš liaukų, pernešimo būdas ir paskirsto juos organams, kur jie turi veikti.

Jis taip pat dalyvauja: organizmų termoreguliacijoje, tinkamai sureguliuojant kraujo tėkmę, reguliuojant organizmo pH ir palaikant tinkamą hidroelektrolitų pusiausvyrą, kad būtų galima atlikti reikiamus cheminius procesus.

Kraujyje yra struktūrų, vadinamų trombocitais, kurios apsaugo žmogų nuo kraujavimo. Galiausiai kraujas yra sudarytas iš baltųjų kraujo kūnelių, todėl jis vaidina svarbų vaidmenį apsiginant nuo svetimkūnių ir patogenų.

Dalys (organai)

Kraujotakos sistemą sudaro pompa - širdis - ir kraujagyslių sistema. Šios struktūros bus išsamiai aprašytos toliau:

Širdis

Širdelės yra raumeniniai organai, turintys pompos funkcijas, galintys išstumti kraują per visus kūno audinius. Paprastai jie yra sudaryti iš daugybės kamerų, sujungtų nuosekliai ir esančių vožtuvų (arba tam tikrų rūšių sfinkterių) pusėje.

Žinduolių širdyje yra keturios kameros: du prieširdžiai ir du skilveliai. Kai širdis susitraukia, kraujas pašalinamas į kraujotakos sistemą. Daugybė širdies kamerų leidžia slėgiui pakilti, kai kraujas juda iš veninės į arterinę zoną.

Prieširdžių ertmė sugauna kraują, o jo susitraukimai siunčia jį į skilvelius, kur susitraukimai siunčia kraują visame kūne.

Širdies raumenis sudaro trys raumenų skaidulų tipai: sinoatrialinio ir atrioventrikulinio mazgo ląstelės, skilvelio endokardo ląstelės ir miokardo pluoštai.

Pirmieji yra maži ir silpnai susitraukiantys, jie yra aritmiški, o laidumas tarp ląstelių yra žemas. Antros grupės ląstelės yra didesnės, silpnai susitraukiančios, bet greitai laidžios. Galiausiai pluoštai yra vidutinio dydžio, galingai susitraukiantys ir yra svarbi širdies dalis.

Širdies sandara

Žmonėms širdis yra apatiniame tarpuplautiniame priekiniame regione, palaikoma diafragmos ir už krūtinkaulio. Forma yra kūgio formos ir primena piramidinę struktūrą. Širdies galas vadinamas viršūnė ir yra kairiajame kūno regione.

Širdies skerspjūvis atskleistų tris sluoksnius: endokardą, miokardą ir epikardą. Vidinis regionas yra endokardas, ištisinis su kraujagyslėmis ir liečiantis su krauju.

Vidurinis sluoksnis yra miokardas ir čia yra didžiausias širdies masės kiekis. Audinys, kuris jį formuoja, yra raumeningas, nevalingas susitraukimas ir turi strijas. Širdies ląsteles jungiančios struktūros yra tarpslanksteliniai diskai, leidžiantys jiems veikti sinchroniškai.

Išorinis širdies gaubtas vadinamas epikardu ir yra sudarytas iš jungiamojo audinio. Galiausiai širdį supa išorinė membrana, vadinama perikardu, kuri savo ruožtu yra padalinta į du sluoksnius: pluoštinį ir serozinį.

Seroziniame perikarde yra perikardo skystis, kurio funkcija yra širdies judesių sutepimas ir slopinimas. Ši membrana pritvirtinta prie krūtinkaulio, stuburo ir diafragmos.

Elektrinis širdies aktyvumas

Širdies plakimą sudaro ritmiški sistolių ir diastolių reiškiniai, kur pirmasis atitinka susitraukimą, o antrasis - raumenų masės atpalaidavimą.

Kad ląstelės susitrauktų, turi būti su jomis susijęs veikimo potencialas. Elektrinis širdies aktyvumas prasideda srityje, vadinamoje „širdies stimuliatoriumi“, kuri per jų membranas plinta į kitas suplanuotas ląsteles. Stimuliatoriai yra veniniame sinuse (stuburinių širdyje).

Arterijos

Arterijos yra visos kraujagyslės, išeinančios iš širdies, ir jose randamas deguonies prisotintas kraujas, vadinamas arteriniu krauju. Tai reiškia, kad jie gali nešioti deguonies prisotintą kraują (pavyzdžiui, aortą) arba deguonies prisotintą kraują (pavyzdžiui, plaučių arteriją).

Atkreipkite dėmesį, kad venų ir arterijų atskyrimas priklauso ne nuo jų turinio, bet nuo jų santykio su širdimi ir kapiliarų tinklu. Kitaip tariant, indai, kurie išeina iš širdies, yra arterijos, o tie, kurie ateina į ją, yra venos.

Arterijų sienelė sudaryta iš trijų sluoksnių: vidinė yra tunica intima, suformuota plonu endoteliu ant elastingos membranos; tunika mediaga, kurią sudaro lygiųjų raumenų ir jungiamojo audinio pluoštai; ir galiausiai tunica externa arba adventitia, sudarytas iš riebalinio audinio ir kolageno skaidulų.

Arterijoms tolstant nuo širdies, jų sudėtis kinta, padidėja lygiųjų raumenų dalis ir sumažėja elastingumas, todėl jos vadinamos raumeninėmis arterijomis.

Kraujo spaudimas

Kraujospūdį galima apibrėžti kaip jėgą, kurią kraujas veikia kraujagyslių sienelėse. Žmonėms įprastas kraujospūdis svyruoja nuo 120 mm Hg sistolėje iki 80 mm Hg diastolėje ir paprastai žymimas skaitmenimis 120/80.

Elastingas audinys leidžia arterijoms pulsuoti, kol kraujas teka per struktūrą, taip padėdamas palaikyti aukštą kraujospūdį. Arterijų sienos turi būti ypač storos, kad sumažėjus kraujospūdžiui jos nesugriūtų.

Venos

Venos yra kraujagyslės, atsakingos už kraujo transportavimą iš kapiliarų tinklo sistemos į širdį. Palyginti su arterijomis, venų yra daug daugiau ir jos turi plonesnę sienelę, jos yra mažiau elastingos, o jų skersmuo didesnis.

Kaip ir arterijos, jos yra sudarytos iš trijų histologinių sluoksnių: vidinio, vidurinio ir išorinio. Slėgis venose yra labai mažas (maždaug 10 mm Hg), todėl jiems reikia padėti vožtuvus.

Kapiliarai

Kapiliarus atrado italų tyrinėtojas Marcello Malpighi 1661 m., Tyrinėdamas juos varliagyvių plaučiuose. Tai labai gausios struktūros, sudarančios plačius tinklus beveik visuose audiniuose.

Jos sienas sudaro smulkios endotelio ląstelės, sujungtos jungiamojo audinio pluoštais. Būtina, kad sienos būtų plonos, kad lengvai pasikeistų dujos ir metabolinės medžiagos.

Jie yra labai siauri vamzdeliai, žinduolių apytikslis skersmuo yra 8 μm, jie yra pakankamai dideli, kad kraujo ląstelės galėtų praeiti.

Tai struktūros, pralaidžios mažiems jonams, maistinėms medžiagoms ir vandeniui. Esant kraujospūdžiui, skysčiai išstumiami į tarpuplaučio erdvę.

Skysčiai gali praeiti pro plyšius endotelio ląstelėse arba per pūsleles. Priešingai, lipidinio pobūdžio medžiagos gali lengvai difuziškai sklisti per endotelio ląstelių membranas.

Kraujas

Kraujas yra tirštas ir klampus skystis, atsakingas už elementų pernešimą. Paprastai jis randamas 38 ° C temperatūroje ir sudaro 8% bendro vidutinio žmogaus svorio.

Kalbant apie labai paprastus gyvūnus, tokius kaip planarijai, negalima kalbėti apie „kraują“, nes jie turi tik aiškią, vandeningą medžiagą, kurią sudaro ląstelės ir kai kurie baltymai.

Kalbant apie bestuburius gyvūnus, turinčius uždarą kraujotakos sistemą, kraujas paprastai vadinamas terminu hemolimfa. Galiausiai stuburinių gyvūnų kraujyje yra labai sudėtingas skystas audinys, o jo pagrindiniai komponentai yra plazma, eritrocitai, leukocitai ir trombocitai.

Plazma

Plazma sudaro skystą kraujo mikstūrą ir sudaro 55% visos jo sudėties. Pagrindinė jo funkcija yra medžiagų transportavimas ir kraujo tūrio reguliavimas.

Kai kurie baltymai yra ištirpinami plazmoje, tokie kaip albuminas (pagrindinis komponentas, daugiau kaip 60% visų baltymų), globulinai, fermentai ir fibrinogenas, be elektrolitų (Na ⁺ , Cl ^- , K ⁺ ), gliukozė, aminorūgštys, atliekos metabolizmas, be kita ko.

Jame taip pat yra nemažai ištirpusių dujų, tokių kaip deguonis, azotas ir anglies dioksidas, kvėpavimo metu susidarančios liekanos, kurios turi būti pašalintos iš organizmo.

Kietieji komponentai

Kraujo ląsteliniai komponentai atitinka likusius 45% kraujo. Šie elementai atitinka raudonuosius kraujo kūnelius, baltuosius kraujo kūnelius ir ląsteles, susijusias su krešėjimo procesu.

Raudonieji kraujo kūneliai, dar vadinami eritrocitais, yra abipusiai įdubę diskai ir yra atsakingi už deguonies pernešimą dėl baltymo, vadinamo hemoglobinu. Įdomus faktas apie šias ląsteles yra tas, kad žinduoliuose subrendę eritrocitai neturi branduolio.

Jos yra labai gausios ląstelės, mililitre kraujo yra 5,4 milijono raudonųjų kraujo kūnelių. Cirkuliacinio eritrocito pusinės eliminacijos laikas yra maždaug 4 mėnesiai, per kuriuos jis gali nuvažiuoti daugiau nei 11 000 kilometrų.

Baltieji kraujo kūneliai arba leukocitai yra susiję su imuniniu atsaku ir randami mažesne proporcija nei raudonieji kraujo kūneliai - nuo 50 000 iki 100 000 kraujo mililitre.

Yra keletas baltųjų kraujo ląstelių tipų, įskaitant neutrofilus, bazofilus ir eozinofilus, sugrupuotus į granulocitų kategoriją; ir agranulocitai, atitinkantys limfocitus ir monocitus.

Galiausiai yra ląstelių fragmentai, vadinami trombocitais, arba trombocitais kituose stuburiniuose, kurie dalyvauja krešėjimo procese ir užkerta kelią kraujavimui.

Šaltinis: pixabay.com

Kraujotakos sistemų tipai

Maži gyvūnai, kurių skersmuo mažesnis kaip 1 mm, gali pernešti medžiagas į savo kūną paprastais difuzijos procesais.

Tačiau didėjant kūno dydžiui, reikia turėti specializuotus organus medžiagoms, tokioms kaip hormonai, druskos ar atliekos, paskirstyti skirtingiems kūno regionams.

Didesniems gyvūnams yra įvairių kraujotakos sistemų, kurios efektyviai atlieka medžiagų gabenimo funkciją.

Visose kraujotakos sistemose turi būti šie elementai: pagrindinis organas, atsakingas už skysčių siurbimą; arterijų sistema, galinti paskirstyti kraują ir laikyti spaudimą; kapiliarų sistema, leidžianti medžiagas iš kraujo pernešti į audinius ir galiausiai veninę sistemą.

Arterijų, venų ir kapiliarų rinkinys sudaro vadinamąją „periferinę kraujotaką“.

Tokiu būdu jėgų rinkinys, kurį vykdo anksčiau minėti organai (širdies ritmas, ritmas, elastingas arterijų atsistatymas ir kraujagysles juosiančių raumenų susitraukimai), leidžia kraujui judėti kūne.

Atviros kraujotakos sistemos

Atvira cirkuliacija yra skirtingose ​​bestuburių gyvūnų grupėse, tokiose kaip vėžiagyviai, vabzdžiai, vorai ir skirtingi moliuskai. Jį sudaro kraujo sistema, kurią siurbia širdis ir pasiekia ertmę, vadinamą hemocele. Be to, jie turi vieną ar kelias širdis ir kraujagysles.

Kai kuriuose organizmuose hemocele gali užimti iki 40% viso kūno tūrio ir yra tarp ektodermos ir endodermos, atsimenant, kad trišakiai gyvūnai (dar vadinami triploblastikais) turi tris embrioninius lapus: endodermą, mezodermą ir ektodermą.

Pavyzdžiui, kai kurių rūšių krabų kraujo tūris atitinka 30% kūno tūrio.

Skysta medžiaga, patenkanti į hemocele, vadinama hemolimfa arba krauju. Tokio tipo sistemose kraujas nepasiskirsto per kapiliarus į audinius, o organai maudomi tiesiai hemolimfe.

Kai širdis susitraukia, vožtuvai užsidaro ir kraujas priverstas keliauti į hemocele.

Uždarų kraujotakos sistemų slėgis yra gana žemas - nuo 0,6 iki 1,3 kilopaskalio, nors širdies ir kitų raumenų sukelti susitraukimai gali padidinti kraujo spaudimą. Šiems gyvūnams yra ribotas kraujo tėkmės greitis ir pasiskirstymas.

Uždaros kraujotakos sistemos

Uždaroje kraujotakos sistemoje kraujas keliauja vamzdeliais ir eina per kapiliarus iš arterijų į venas.

Tokio tipo kraujotakos sistema yra visiems stuburiniams gyvūnams (žuvims, varliagyviams, ropliams, paukščiams ir žinduoliams) bei kai kuriems bestuburiams, pavyzdžiui, sliekams ir galvakojams.

Uždaroms sistemoms būdingas aiškus funkcijų atskyrimas kiekviename iš ją sudarančių organų.

Kraujo tūris užima daug mažesnę dalį nei atvirose sistemose. Maždaug nuo 5 iki 10% viso žmogaus kūno tūrio.

Širdis yra svarbiausias organas ir atsakingas už kraujo siurbimą arterinėje sistemoje, taip palaikant aukštą kraujo spaudimą.

Arterinė sistema yra atsakinga už slėgio, verčiančio kraują praeiti pro kapiliarus, saugojimą. Todėl gyvūnai su uždara cirkuliacija gali greitai pernešti deguonį.

Kapiliarai, būdami tokie ploni, leidžia keistis medžiagomis tarp kraujo ir audinių, perduodami paprastus difuzijos, transportavimo ar filtravimo procesus. Slėgis įgalina ultrafiltracijos procesus inkstuose.

Kraujotakos sistemos raida

Per visą stuburinių gyvūnų evoliuciją labai padidėjo širdis. Viena svarbiausių naujovių yra laipsniškas deguonies ir deguonies prisotinto kraujo atskyrimo padidėjimas.

Žuvys

Labiausiai primityvių stuburinių gyvūnų, žuvų, širdis susideda iš daugybės sutraukiamųjų ertmių, turinčių tik vieną prieširdį ir vieną skilvelį. Žuvų kraujotakos sistemoje kraujas pumpuojamas iš vieno skilvelio, buvusių žiaunų kapiliarų, kur vyksta deguonies pasisavinimas ir išskiriamas anglies dioksidas.

Kraujas tęsia kelionę per likusį kūną, o kapiliaruose deguonis tiekiamas ląstelėms.

Varliagyviai ir ropliai

Kai atsirado varliagyvių, o vėliau roplių, linija, širdyje atsirado nauja kamera, kurioje dabar yra trys kameros: dvi prieširdžiai ir vienas skilvelis.

Taikant šią naujovę, deguonimi prisotintas kraujas patenka į dešinįjį prieširdį, o kraujas, patenkantis iš plaučių, pasiekia kairįjį prieširdį, perduodamas skilvelio dešine.

Šioje sistemoje deguonimis prisotintas kraujas lieka dešinėje skilvelio dalyje, o deguonimi prisotintas - kairėje, nors šiek tiek maišosi.

Roplių atveju atsiskyrimas yra labiau pastebimas, nes yra fizinė struktūra, kuri iš dalies dalija kairįjį ir dešinįjį regionus.

Paukščiai ir žinduoliai

Šiose giminose endotermija (šiltakraujai gyvūnai) sukelia didesnius audinių aprūpinimo deguonimi poreikius.

Širdis su keturiomis kameromis gali patenkinti šiuos aukštus reikalavimus, kai dešinysis ir kairysis skilveliai atskiria deguonimi prisotintą kraują nuo deguonies. Taigi deguonies kiekis, pasiekiantis audinius, yra didžiausias.

Tarp kairiosios ir dešiniosios širdies kamerų nėra ryšio, nes jas skiria storas pertvara arba pertvara.

Viršutinėje dalyje esančios ertmės yra prieširdžiai, atskirti tarpdančiu, ir yra atsakingi už kraujo priėmimą. Viršutinė ir žemesnioji venų kava yra sujungta su dešiniuoju prieširdžiu, o keturios plaučių venos pasiekia kairįjį prieširdį, po du iš kiekvieno plaučio.

Skilveliai yra apatiniame širdies regione ir yra sujungti su prieširdžiu per atrioventrikulinius vožtuvus: trikampį, rastą dešinėje pusėje, ir mitralinį ar bicuspidinį kairėje.

Dažnos ligos

Širdies ir kraujagyslių ligos, dar vadinamos koronarine ar širdies liga, apima daugybę patologijų, susijusių su netinkamu širdies ar kraujagyslių funkcionavimu.

Remiantis atliktais tyrimais, širdies ir kraujagyslių ligos yra pagrindinė mirties priežastis JAV ir kai kuriose Europos šalyse. Rizikos veiksniai yra sėslus gyvenimo būdas, dietos su neriebiomis medžiagomis ir rūkymas. Tarp labiausiai paplitusių patologijų yra:

Arterinė hipertenzija

Hipertenzija susideda iš padidėjusio sistolinio slėgio, didesnio kaip 140 mm Hg, ir diastolinio slėgio, didesnio kaip 90 mm Hg. Tai lemia nenormalų kraujo tekėjimą visoje kraujotakos sistemoje.

Aritmijos

Aritmijos terminas reiškia širdies ritmo modifikaciją, nekontroliuojamo ritmo - tachikardijos ar bradikardijos - rezultatą.

Aritmijų priežastys yra įvairios, pradedant nesveiku gyvenimo būdu ir baigiant genetiniu paveldėjimu.

Širdyje murma

Murmas susideda iš nenormalių širdies garsų, kurie nustatomi auskultuojant. Šis garsas susijęs su padidėjusia kraujotaka dėl vožtuvų problemų.

Ne visi murmėjimai yra vienodai rimti, tai priklauso nuo garso trukmės, triukšmo srities ir intensyvumo.

Aterosklerozė

Tai susideda iš riebalų sukietėjimo ir kaupimosi arterijose, daugiausia dėl nesubalansuotos dietos.

Dėl šios būklės sunku praeiti kraujas, padidėja kitų širdies ir kraujagyslių problemų, tokių kaip insultas, tikimybė.

Širdies nepakankamumas

Širdies nepakankamumas reiškia neefektyvų kraujo siurbimą į likusį kūną, sukeliantį tachikardijos simptomus ir kvėpavimo sutrikimus.

Nuorodos

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologija: gyvenimas žemėje. Pearsono išsilavinimas.
2. „Donnersberger“, AB, ir „Lesak“, AE (2002). Anatomijos ir fiziologijos laboratorijos knyga. Redakcija Paidotribo.
3. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2007). Integruoti zoologijos principai. McGraw-Hill.
4. Kardongas, KV (2006). Stuburiniai gyvūnai: lyginamoji anatomija, funkcijos, evoliucija. McGraw-Hill.
5. Larradagoitia, LV (2012). Pagrindinė anatomofiziologija ir patologija. Redakcija Paraninfo.
6. Parkeris, T. J., ir Haswellas, WA (1987). Zoologija. Chordatai (2 tomas). Aš atbuline eiga.
7. Randall, D., Burggren, WW, Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Eckert gyvūnų fiziologija. Macmillanas.
8. Vivedas, AM (2005). Fizinio aktyvumo ir sporto fiziologijos pagrindai. Panamerican Medical Ed.