Sirkulasjonssystem: funksjoner, deler, typer, sykdommer

Sirkulasjonssystemet består av en rekke organer som orkestrerer gjennomgangen av blod gjennom alle vev, noe som tillater transport av forskjellige materialer som næringsstoffer, oksygen, karbondioksid, hormoner, blant andre. Den består av hjerte, årer, arterier og kapillærer.

Hovedfunksjonen ligger i transport av materialer, selv om den også deltar i etableringen av et stabilt miljø for vitale funksjoner når det gjelder pH og temperatur, i tillegg til å være relatert til immunresponsen og bidra til blodkoagulasjon.

Sirkulasjonssystemer kan åpnes - hos de fleste urvertebrater - som består av ett eller flere hjerter, et rom som kalles hemocoel og et nettverk av blodkar; eller lukket - hos noen hvirvelløse dyr og hos alle vertebrater - der blod er begrenset til kretsløp i blodkar og hjerte.

I dyreriket er sirkulasjonssystemene svært varierte og avhengig av dyregruppen endrer den relative betydningen av organene som komponerer den.

For eksempel, i vertebrater er hjertet avgjørende i sirkulasjonsprosessen, mens i leddyr og andre hvirvelløse dyr er bevegelsene i ekstremitetene uunnværlige.

funksjoner

Sirkulasjonssystemet er hovedsakelig ansvarlig for transport av oksygen og karbondioksid mellom lungene (eller gjellene, avhengig av studiedyret) og kroppsvev.

Dessuten er sirkulasjonssystemet ansvarlig for å distribuere alle næringsstoffene som behandles av fordøyelsessystemet, til alle kroppens vev.

Det distribuerer også avfallsmaterialer og giftige komponenter til nyre og lever, der etter en avgiftningsprosess elimineres de fra individet gjennom utskillelsesprosessen.

På den annen side tjener det som en transportrute for hormonene som skjules av kjertlene, og distribuerer dem til organene hvor de må handle.

Det deltar også i: termoregulering av organismer, justering av blodstrømmen på riktig måte, regulering av organismens pH og opprettholdelse av en tilstrekkelig hydroelektrolytbalanse slik at de nødvendige kjemiske prosesser kan utføres.

Blodet inneholder strukturer kalt blodplater som beskytter individet mot blødning. Endelig består blodet av hvite blodlegemer, så det har en viktig rolle i forsvaret mot fremmedlegemer og patogener.

Deler (organer)

Sirkulasjonssystemet består av en pumpe - hjertet - og et system av fartøy. Disse strukturene vil bli beskrevet i detalj nedenfor:

Hjertet

Hjerter er muskulære organer med pumpefunksjoner, som er i stand til å drive blodet gjennom alle kroppens vev. Generelt dannes de av en serie kameraer som er forbundet i serie og flankert av ventiler (eller sphincter i visse arter).

I pattedyr har hjertet fire kamre: to atria og to ventrikler. Når hjertet trekkes sammen, blir blod utvist i sirkulasjonssystemet. De flere kamrene i hjertet tillater økt trykk som blodreiser fra venet til arterialområdet.

Atriell kavitet fanger blodet og dets sammentrekninger sender det til ventrikkene, hvor sammentrekningene sender blod til hele kroppen.

Hjertemuskelen består av tre typer muskelfibre: de syndoatriale og atrioventrikulære nodulacellene, de ventrikulære endokardiumcellene og myokardfibre.

De første er små og svake kontrakterte, de er auto-rytmiske og ledningen mellom cellene er lav. Den andre gruppen av celler er større, med svak sammentrekning, men rask ledning. Til slutt er fibrene av mellomliggende størrelse, kraftig sammentrekning og er en viktig del av hjertet.

Struktur av hjertet

Hos mennesker befinner hjertet seg i inferoanterior-regionen av mediastinum, hviler på membranen og bak brystbenet. Formen er konisk og minner om en pyramide struktur. Spissen av hjertet kalles toppunktet og ligger i venstre del av kroppen.

Et tverrsnitt av hjertet ville avsløre tre lag: endokardiet, myokardiet og epikardiet. Den indre regionen er endokardiet, som er kontinuerlig med blodårene og er i kontakt med blodet.

Mellomlaget er myokardiet og her er den største mengden av hjertemasse. Vevet som danner det er muskulært, ufrivillig sammentrekning og viser strekkmerker. Strukturene som knytter seg til hjerteceller er interkalære plater, slik at de kan fungere synkront.

Den ytre dekning av hjertet kalles epikardiet og består av bindevev. Endelig er hjertet omgitt av en ytre membran kalt perikardiet, som samtidig er delt inn i to lag: den fibrøse og den serøse.

Det serøse perikardiet inneholder perikardialvæsken, hvis funksjon er smøring og dempning av hjertets bevegelser. Denne membranen er festet til brystbenet, ryggraden og membranen.

Elektrisk aktivitet i hjertet

Hjerteslaget består av rytmiske fenomener av systoler og diastoler, hvor den første tilsvarer en sammentrekning og den andre til avslapning av muskelmasse.

For sammentrekning av cellene skal forekomme, må det være et handlingspotensial assosiert med dem. Den elektriske aktiviteten til hjertet begynner i et område kalt "pacemaker", som sprer seg til andre celler koblet gjennom membranene. Pacemakere er lokalisert i venøs sinus (i hjertet av vertebrater).

arterier

Alle fartøy som forlater hjertet kalles arterier, og oksygenholdig blod er vanligvis funnet i dem, kalt arterielt blod. Det vil si at de kan bære oksygenert blod (som aorta) eller deoksygenert blod (som lungearterien).

Merk at skillet mellom vener og arterier ikke er avhengig av innholdet, men på deres forhold til hjertet og med nettverket av kapillærer. Med andre ord, fartøyene som forlater hjertet, er arteriene, og de som kommer til det, er venene.

Veggene i arteriene består av tre lag: den innerste er den intimale tunikken dannet av fint endotel på en elastisk membran; tunika media dannet av glatt muskelfibre og bindevev; og til slutt den ytre tunika eller adventitia som består av fettvev og kollagenfibre.

Når arteriene beveger seg vekk fra hjertet, varierer deres sammensetning, øker andelen glattmuskel og mindre elastisitet, og refereres til som muskulære arterier.

Blodtrykk

Blodtrykk kan defineres som kraften som utøves av blodet på fartøyets vegger. Hos mennesker er det vanlige blodtrykket varierende mellom 120 mm Hg i systol og 80 mm Hg i diastol, og er vanligvis betegnet med tallene 120/80.

Tilstedeværelsen av elastisk vev gjør at arteriene kan pulsere mens blodet går gjennom strukturen, og bidrar til å opprettholde høyt blodtrykk. Veggene i arteriene må være ekstremt tykke for å hindre at de faller sammen når blodtrykket faller.

årer

Åre er blodårer som er ansvarlige for å transportere blod fra kapillærnettet til hjertet. Sammenlignet med arteriene er venene mye rikere og har en tynnere vegg, er mindre elastisk og har større diameter.

Som arteriene blir de dannet av tre histologiske lag: det indre, det midtre og det ytre. Åretrykket er svært lavt - i størrelsesorden 10 mm Hg - derfor må de assisteres med ventiler.

Capilares

Kapillærene ble oppdaget av den italienske forskeren Marcello Malpighi i år 1661, og studerte dem i lungene av amfibier. De er svært rigelige strukturer som danner omfattende nettverk nær nesten alle vev.

Veggene er sammensatt av fine endotelceller, forbundet med bindevevfibre. Det er nødvendig at veggene er tynne slik at utveksling av gasser og metabolske stoffer skjer lett.

De er veldig smale rør, pattedyr har en diameter på ca 8 μm, bred nok til at blodcellene skal passere gjennom.

De er strukturer permeable for små ioner, næringsstoffer og vann. Når de blir utsatt for blodtrykk, blir væskene tvunget ut i interstitialrommet.

Væskene kan passere gjennom klyftene tilstede i endotelceller eller vesikler. I motsetning kan stoffer av en lipid natur enkelt diffundere gjennom membranene i endotelceller.

blod

Blodet er en tykk og viskøs væske som er ansvarlig for transport av elementer, det er vanligvis ved en temperatur på 38 ° C og utgjør 8% av totalvekten til en gjennomsnittlig person.

I tilfelle av svært enkle dyr, som en planaria, er det ikke mulig å snakke om "blod", siden de bare har et klart og vannaktig stoff som består av celler og noen proteiner.

Med hensyn til hvirvelløse dyr, som har et lukket sirkulasjonssystem, er blod vanligvis kjent som hemolymf. Endelig er blod i vertebrater et svært komplekst væskefag og hovedkomponentene er plasma, erytrocytter, leukocytter og blodplater.

plasma

Plasmaet utgjør væskedrikken i blodet og tilsvarer 55% av blodets totale sammensetning. Hovedfunksjonen er transport av stoffer og regulering av blodvolum.

Noen proteiner oppløses i plasma, for eksempel albumin (hovedkomponent, mer enn 60% av totale proteiner), globuliner, enzymer og fibrinogen, samt elektrolytter (Na +, Cl-, K +), glukose, aminosyrer, avfallsmetabolisme, blant annet.

Den inneholder også oppløst en rekke gasser, som oksygen, nitrogen og karbondioksid, resten produseres i pusteprosessen og må elimineres fra kroppen.

Faste komponenter

Blodet har cellulære komponenter som tilsvarer de resterende 45% av blodet. Disse elementene tilsvarer de røde blodlegemer, hvite blodlegemer og cellene som er relatert til koagulasjonsprosessen.

Røde blodlegemer, også kalt erytrocytter, er biconcaveplater og er ansvarlige for oksygentransport takket være tilstedeværelsen av et protein som kalles hemoglobin. Et nysgjerrig faktum om disse cellene er at i pattedyr mangler modne erytrocytter en kjerne.

De er svært rikelige celler, i en milliliter blod kan du finne 5, 4 millioner røde blodlegemer. Gjennomsnittlig levetid for en erytrocytt i omløp er ca 4 måneder, hvor den kan dekke mer enn 11.000 kilometer.

Hvite blodlegemer eller leukocytter er relatert til immunresponsen og finnes i en mindre andel enn røde blodlegemer, i størrelsesorden 50.000 til 100.000 per milliliter blod.

Det finnes flere typer hvite blodlegemer, blant nøytrofiler, basofiler og eosinofiler, gruppert i granulocytkategorien; og agranulocytter som korresponderer med lymfocytter og monocytter.

Til slutt er det cellefragmentene kalt blodplater - eller trombocytter i andre vertebrater - som deltar i koagulasjonsprosessen, og forhindrer blødning.

Typer av sirkulasjonssystemer

Små dyr - mindre enn 1 mm i diameter - er i stand til å transportere materialer i sine kropper ved enkle diffusjonsprosesser.

Men med økningen i kroppsstørrelse er det behov for å ha spesialiserte organer for distribusjon av materialer, for eksempel hormoner, salter eller avfall, til de ulike kroppsdelene.

I større dyr er det et mangfold av sirkulasjonssystemer som effektivt oppfyller funksjonen ved transport av materialer.

Alle sirkulasjonssystemer må ha følgende elementer: et hovedorgan som er ansvarlig for pumping av væsker; et arteriesystem som kan distribuere blod og lagre blodtrykk et system av kapillærer som tillater overføring av materialer fra blodet til vevet og til slutt et venøs system.

Settet av arterier, årer og kapillærer danner det som kalles "perifer sirkulasjon".

På denne måten gjør de krefter som utfører de nevnte organene (det rytmiske hjerteslag, den elastiske tilbakeslag av arteriene og sammentringene av musklene som omgir blodkarene) det mulig for blodet å bevege seg i kroppen.

Åpne sirkulasjonssystemer

Åpen sirkulasjon er tilstede i forskjellige grupper av hvirvelløse dyr, som krepsdyr, insekter, edderkopper og forskjellige mollusker. Den består av et blodsystem som pumpes av hjertet når et hulrom kalt hemocele. I tillegg har de ett eller flere hjerter og blodårer.

Hemocoel kan oppta i noen organismer opptil 40% av total kroppsvolum og ligger mellom ektodermen og endodermen, og husker at triblastiske dyrene (også kjent som triploblastiske) har tre embryonale blader: endoderm, mesoderm og ectoderm.

For eksempel, i noen arter av krabbe, svarer blodvolumet til 30% kroppsvolum.

Væskesubstansen som kommer inn i hemocoel kalles hemolymph eller blod. I disse typer systemer er det ikke distribusjon av blod fra kapillærene til vevet, men organene blir badet direkte av hemolymfen.

Når hjertet trekker seg sammen, lukkes ventiler og blodet blir tvunget til å bevege seg til hemocoel.

Trykket i de lukkede sirkulasjonssystemene er ganske lavt, mellom 0, 6 og 1, 3 kilopascals, selv om sammentringene som produseres av hjertet og andre muskler kan øke blodtrykket. Disse dyrene er begrenset i hastigheten og fordelingen av blodstrømmen.

Lukkede sirkulasjonssystemer

I lukkede sirkulasjonssystemer beveger blodet seg i en krets dannet av rør og følger banen fra arteriene til venene, som passerer gjennom kapillærene.

Denne typen sirkulasjonssystem er tilstede hos alle hvirveldyrsdyr (fisk, amfibier, reptiler, fugler og pattedyr) og hos enkelte hvirvelløse dyr som regnormer og blæksprutte.

Lukkede systemer er preget av en klar separasjon av funksjoner i hvert av de organene som består av det.

Blodvolumet opptar en mye lavere andel enn i åpne systemer. Omtrent 5 til 10% av den totale kroppsvolumet til den enkelte.

Hjertet er det viktigste organet og er ansvarlig for å pumpe blod inn i arteriesystemet, og dermed opprettholde høyt blodtrykk.

Det arterielle systemet er ansvarlig for å lagre trykket som tvinger blodet til å passere gjennom kapillærene. Derfor kan dyr med lukket sirkulasjon transportere oksygen raskt.

Kapillærene, som er så tynne, tillater utveksling av materialer mellom blod og vev, formidler enkle diffusjonsprosesser, transport eller filtrering. Trykket tillater ultrafiltreringsprosesser i nyrene.

Utvikling av sirkulasjonssystemet

Gjennom utviklingen av vertebrate dyr har hjertet økt bemerkelsesverdig i kompleksitet. En av de viktigste innovasjonene er den gradvise økningen i separasjon av oksygenert og deoksygenert blod.

fisk

I de mest primitive vertebrater, fisken, består hjertet av en serie av kontraktile hulrom, med bare ett atrium og ett ventrikel. I blodsirkulasjonssystemet av fisk pumpes blod fra singel ventrikel, passerer gjennom kapillærene i gjellene, hvor oksygenopptak oppstår og karbondioksid utvises.

Blodet fortsetter sin reise gjennom resten av kroppen og i kapillærene skjer oksygenforsyningen til cellene.

Amfibier og reptiler

Når stammen av amfibier stammer og deretter reptilene, vises et nytt kammer i hjertet, som nå viser tre hulrom: to atria og en ventrikel.

Med denne innovasjonen kommer deoksygenert blod til høyre atrium, og blod fra lungene når det venstre atrium, kommunisert av ventrikkelen med høyre.

I dette systemet forblir det deoksygenerte blodet i den høyre delen av ventrikkelen og det oksygenerte blodet i venstre, selv om det er litt blanding.

Når det gjelder reptiler, er separasjonen mer merkbar siden det er en fysisk struktur som delvis deler de venstre og høyre regionene.

Fugler og pattedyr

I disse linjene fører endotermi ("varmblodige" dyr) til større krav til oksygentilførsel til vevet.

Et hjerte med fire kamre er i stand til å oppfylle disse høye kravene, hvor høyre og venstre ventrikler separerer oksygenholdig blod fra deoksygenerte. Således er oksygeninnholdet som når vevet høyest mulig.

Det er ingen kommunikasjon mellom hjerteets venstre og høyre hulrom, da de skilles av en septum eller tykt septum.

Hulene som ligger i den øvre delen er atriaene, separert av det interatriale septumet, og er ansvarlige for mottak av blod. Den overlegne og dårligere venae cavae er koblet til høyre atrium, mens det venstre atrium når de fire lungeårene, to kommer fra hver lunge.

Ventrikkene befinner seg i den nedre delen av hjertet og er forbundet med atria gjennom atrioventrikulære ventiler: tricuspiden, funnet på høyre side og mitral eller bicuspid på venstre side.

Vanlige sykdommer

Kardiovaskulære sykdommer, også kjent som koronar eller hjertesykdom, inkluderer en rekke patologier forbundet med funksjonsfeil i hjertet eller blodårene.

Ifølge undersøkelser utført, er kardiovaskulære sykdommer den viktigste dødsårsaken i USA og i enkelte europeiske land. Risikofaktorer inkluderer en stillesittende livsstil, høyt fett dietter og røyking. Blant de vanligste patologiene er:

Høyt blodtrykk

Hypertensjon består av høye verdier av systolisk trykk, større enn 140 mm Hg og diastolisk trykk større enn 90 mm Hg. Dette fører til en unormal strøm av blod gjennom hele sirkulasjonssystemet.

arytmier

Begrepet arytmi refererer til endring av hjertefrekvens, produkt av ukontrollert rytme - takykardi - eller ved bradykardi.

Årsakene til arytmier er varierte, alt fra usunn livsstil til genetisk arv.

Puffer i hjertet

Mordene består av unormale lyder i hjertet som oppdages av auskultasjonsprosessen. Denne lyden er forbundet med en økning i blodstrømmen på grunn av problemer med ventilene.

Ikke alle murmurer er like alvorlige, det avhenger av varigheten av lyden og regionen og intensiteten av støyen.