Kardiovaskulær system Fysiologi, organer Funksjoner, histologi

Han Sirkulasjonssystem Det er et komplekst sett med blodkar som transporterer stoffer mellom celler og blod, og mellom blod og miljø. Komponentene er hjertet, blodkarene og blodet.

Funksjonene til det kardiovaskulære systemet er: 1) fordel oksygen og næringsstoffer mot kroppsvev; 2) transport karbondioksid og metabolske produkter av avfall fra vev til lungene og utskillelsesorganene; 3) Bidra til driften av immunforsvaret og med termoregulering.

Kilde: Edoarado [CC0]

Hjertet fungerer som to pumper, en for lungesirkulasjon og en for systemisk. Begge sirkulasjonene krever at hjertekamre kommer i ordnet, og beveger seg ensrettet blod.

Lungesirkulasjon er blodstrømmen mellom lungene og hjertet. Tillater utveksling av blodgass og lunge alveoler. Systemisk sirkulasjon er blodstrøm mellom hjertet og resten av kroppen, unntatt lungene. Involverer blodkar i og utenfor organene.

https: // giphy.com/gifs/mqzmg2t30hwi

Studien av medfødte hjertesykdommer har gjort det mulig.

Et stort antall hjertesykdommer som er inngått i løpet av livet, avhenger av faktorer som alder, kjønn eller familiehistorie. Et sunt kosthold, fysisk trening og medisiner kan forhindre eller kontrollere disse sykdommene.

Den pålitelige diagnosen sykdommer i sirkulasjonssystemet har vært mulig takket være teknologiske fremskritt for å skaffe bilder. På samme måte har fremskritt innen kirurgi tillatt de fleste medfødte defekter, og mange ikke -kongenitale sykdommer kan utbedres.

[TOC]

Anatomi og histologi i hjertet

Kameraer

Hjertet har en venstre side og en annen funksjonell annerledes. Hver side av de to kameraene, en overlegen kalt atrium og en nedre ventrikkel. Begge kameraene er hovedsakelig sammensatt av en spesiell type muskel som kalles hjerte.

Atriumene, eller øvre kamre, er atskilt med interatrial septum. Ventriklene, eller lavere kameraer, er atskilt med interventrikulær septum. Veggen til høyre atrium er tynn, tre årer slipper ut blodet inni: øvre og nedre kava -årer, og koronar bihule. Dette blodet kommer fra kroppen.

Deler av hjertet. Kilde: Diagram_of_the_human_heart_ (beskåret) _PT.SVG: Rhcastilhosderivative Work: Ortisa [Public Domain]

Veggen i venstre atrium er tre ganger tykkere enn høyre. Fire lungevener utslipp oksygenert blod i venstre atrium. Dette blodet kommer fra lungene.

Veggene i ventriklene, spesielt venstre, er mye tykkere enn atriumene. Fra høyre ventrikkel, lungarterien, som leder blodet til lungene. Fra venstre ventrikkel, aorta, som leder blodet til resten av kroppen.

Den indre overflaten av ventriklene er sang, med bjelker og muskelbånd, kalt Carneae Trabeculae. Papillære muskler er projisert i hulrommet til ventriklene.

Ventiler

Hver åpning av ventriklene er beskyttet av en ventil som forhindrer retur av blodstrømmen. Det er to typer ventil: atrioventrikulæret (mitral og trichuspide) og semi -a -semi -a -aortic).

Mitralventilen, som er bicuspid, kommuniserer venstre atrium (atrium) med ventrikkel på samme side. Tricuspid -ventilen kommuniserer atrium (atrium) rett med ventrikkelen på samme side.

https: // giphy.com/gifs/beliggenhet-fvxoo4pp6uck

Cusps er endokardiale folder (en armert membran med fibrøst bindevev) med et ark -formet form. Cusps og papillære muskler i atrioventrikulære ventiler er koblet sammen med strukturer, kalt Chordae Tendinae, Fine strenger formet.

Semilunarventiler er lommeformet strukturer. Lungeventilen, sammensatt av to flak, forbinder høyre ventrikkel med lungearterien. Aortaklaffen, sammensatt av tre flak, forbinder venstre ventrikkel med aorta.

Et fibrøst binde stoffbånd (Annulus fibrosus), som skiller atriumene fra ventriklene, gir overflater for muskelforening og innsetting av ventilene.

vegg

Hjerteveggen består av fire lag: endocardium (indre lag), myokardium (indre mellomlag), epikardium (eksternt mellomlag) og perikardium (ytre lag).

Endocardium er et tynt lag med celler som ligner på endotelet til blodkar. Myocardium inneholder de kontraktile elementene i hjertet.

Myocardium består av muskelceller. Hver av disse cellene har myofibriller som danner kontraktile enheter som kalles sarkomere. Hver sarcomero har aktinfilamenter som er projisert fra motsatte linjer, og er organisert rundt myosin tykke filamenter.

Epicardium er et lag med mesothelceller som er penetrert av koronarfartøy som går til myokardiet. Disse karene gir arterielt blod til hjertet.

Pericardium er et slapp lag med epitelceller som hviler på bindevev. Danner en membranøs pose der hjertet er suspendert. Den er bundet under mellomgulvet, på sidene til Pleura, og ved brystbenet.

Vaskulært systemhistologi

Store blodkar deler en tre -lagers struktur, nemlig: intim tunika, middels tunika og eventyrlig tunika.

Den intime tunikaen, som er det mest indre laget, er en endotelcelle monolag dekket av elastisk vev. Dette laget kontrollerer vaskulær permeabilitet, vasokonstriksjon, angiogenese og regulerer koagulering.

Kan tjene deg: typer hodeskalle i mennesket

Den intime tunikaen på venene på armer og ben har ventiler som forhindrer strømmen av blodet, og adresserer den mot hjertet. Disse ventilene består av endotel og lavt bindevev.

Den gjennomsnittlige tunikaen, som mellomlaget er atskilt fra det intime med et internt elastisk ark, sammensatt av elastin. Midtkåpen er sammensatt av glatte muskelceller, innebygd i en ekstracellulær matrise, og elastiske fibre. I arteriene er den gjennomsnittlige tunikaen tykk, mens den i venene er tynn.

Adventicia -kappen, som er det ytterste laget, er den sterkeste av de tre lagene. Den er sammensatt av kollagen og elastiske fibre. Dette laget er en begrensende barriere, som beskytter fartøyene mot utvidelse. I store arterier og årer inneholder eventyrlig Vasa Vasorum, Små blodkar som mater den vaskulære veggen med oksygen og næringsstoffer.

Hjertefysiologi

Kjøresystem

Regelmessig hjertekontraksjon er resultatet av den iboende rytmen i hjertemuskelen. Sammentrekningen begynner i atriumene. Følg sammentrekningen av ventriklene (atrial og ventrikulær systole). Følg avslapningen av atrie- og ventrikulære kameraer (diastol).

Et spesialisert hjertesystem er ansvarlig for å skyte elektrisk aktivitet og overføre det alle deler av myokardiet. Dette systemet består av:

- To små masser av spesialisert stoff, nemlig: Node Butatrial (Node SA) og atrioventrikulær node (AV -node).

- Hans bjelke med sine grener og Purkinje -systemet, som ligger i ventriklene.

I hjertet av mennesker er SA -noden lokalisert i høyre atrium, ved siden av den øvre venen Cava. AV -noden ligger på høyre baksiden av det interatriale septum.

Rytmiske hjertekontraksjoner har sin opprinnelse med en elektrisk impuls generert, spontant, i SA -noden. Hastigheten på den elektriske impulsgenerasjonen styres av pacemakercellene i denne noden.

Impulsen som genereres i SA -noden passerer gjennom AV -noden. Deretter fortsetter den gjennom skinke av hans og dens grener mot Purkinje -systemet, i den ventrikulære muskelen.

Hjertemuskel

Hjertemuskelceller er forbundet med ispedd plater. Disse cellene er forbundet med hverandre i serie og parallelt og danner dermed muskelfibre.

Cellemembranene til de ispedede platene slått sammen med hverandre og danner gjennomtrengelige kommunikasjonsfuger som tillater rask diffusjon av ioner og dermed den elektriske strømmen. Fordi alle celler er elektrisk tilkoblet, sies det at hjertemuskelen funksjonelt er en elektrisk syncy.

Hjertet er sammensatt av to synkroniser:

- Atrium, som er sammensatt av atrios veggene.

- Ventrikulæret, konstituert av veggene i ventriklene.

Denne inndelingen av hjertet lar atriumene trekke seg sammen på kort tid før sammentrekningen av ventriklene, noe som gjør pumping av hjertet effektivt.

Hjertemuskelhandlingspotensial

Fordelingen av ioner gjennom cellemembranen gir en forskjell i det elektriske potensialet mellom interiøret og utsiden av cellen, som er kjent som membranpotensial.

Hvilemembranpotensialet til en pattedyrs hjertecelle er -90 mV. En stimulans gir et handlingspotensial, som er en endring i membranpotensialet. Dette potensialet sprer seg og er ansvarlig for begynnelsen av sammentrekningen. Handlingspotensialet skjer i faser.

I depolarisasjonsfasen stimuleres hjertecellen og åpningen av spenningsavhengige natriumkanaler og natriuminntreden i cellen produseres. Før kanalene er lukket, når membranpotensialet +20 MV.

I den innledende repolariseringsfasen, natriumkanaler lukkes, begynner cellen å repolarisere, og kaliumioner forlater cellen gjennom kaliumkanaler.

I platåfasen finner åpningen av kalsiumkanaler og den raske lukkingen av kaliumkanaler sted. Den raske repolarisasjonsfasen, lukking av kalsiumkanaler og den langsomme åpningen av kaliumkanaler gjør at cellen kommer tilbake til hvilemiddelt potensial.

Kontraktil respons

Åpningen av kalsiumkanaler, spenning avhengig av muskelceller, er en av depolarisasjonshendelsene som tillater CA⁺² Mellom myokard. Ca⁺² Det er en effektor som parer depolarisering og hjertekontraksjon.

Etter depolarisering av cellene oppstår inngangen til Ca⁺², som utløser frigjøringen av CA⁺² Ytterligere, gjennom Ca -følsomme kanaler⁺², I det sarkoplasmatiske retikulum. Dermed øker konsentrasjonen av Ca hundre ganger⁺².

Den kontraktile responsen fra hjertemuskelen begynner etter depolarisering. Når muskelceller blir repolarisert, reabsorberer Ahapoplastic retikulum overflødig CA⁺². CA -konsentrasjon⁺² går tilbake til det opprinnelige nivået, slik at muskelen kan slappe av.

Uttalelsen fra Heart Starling Law er "Energien som frigjøres under sammentrekning avhenger av lengden på den innledende fiberen". I ro bestemmes den første lengden på fibrene av graden av diastolisk fylling av hjertet. Trykket som er utviklet i ventrikkelen er proporsjonalt med volumet av ventrikkelen i enden av fyllingsfasen.

Kan tjene deg: alveolært bein

Hjertefunksjon: hjertesyklus og elektrokardiogrammer

I sen diastol er mitral- og trikuspidventiler åpne og aorta- og lungeventiler er lukket. Gjennom hele diastolen kommer blodet inn i hjertet og fyller atriumene og ventriklene. Fyllhastigheten synker når ventriklene utvides og AV -ventilene stenger.

Sammentrekningen av musklene i atriumene, eller atrialt systole, reduserer hullene i øvre og nedre kava -venene og lungevene. Blod har en tendens til å holde seg i hjertet for tregheten til bevegelsen av innkommende blod.

Ventrikulær sammentrekning, eller ventrikulær systole, begynner og AV -ventiler lukkes. I løpet av denne fasen forkortes ventrikulærmuskelen lite og myokardiet presser blodet på ventrikkelen. Dette kalles isovolumetrisk trykk, det varer til trykket til ventriklene overstiger trykket i aorta og lungearterien og ventilene åpnes.

Målingen av svingninger i potensialet i hjertesyklusen gjenspeiles i elektrokardiogrammet: P -bølgen produseres ved depolarisering av atriumene; QRS -komplekset domineres av ventrikulær depolarisering; T -bølgen er repolarisering av ventriklene.

Drift av sirkulasjonssystemet

https: // giphy.com/gifs/yejldeptwapsmin6buf

Komponenter

Sirkulasjon er delt inn i systemisk (eller perifert) og lunge. Komponentene i sirkulasjonssystemet er venene, Vénulas, arteriene, arteriolene og kapillærene.

Vénulas mottar blodet fra kapillærene og smelter gradvis med store årer. Venene fører blodet tilbake til hjertet. Trykket i det venøse systemet er lavt. Veggene i fartøyene er tynne, men muskler nok til å trekke seg sammen og utvide. Dette lar dem være et blodkontrollerbart reservoar.

Arteriene har funksjon av transport under høyt trykk til vevene. På grunn av dette har arterier sterke vaskulære vegger og blodbevegelser i høy hastighet.

Arteriolene er små konsekvenser av arteriesystemet, som fungerer som kontrollkanaler som blodet transporteres til kapillærene. Arterioler har sterke muskelvegger som kan inngås eller forsinkes flere ganger. Dette gjør at arterier kan endre blodstrømmen i henhold til behov.

Kapillærene er små kar fra arteriolene som tillater utveksling av næringsstoffer, elektrolytter, hormoner og andre stoffer mellom blod og mellomliggende væske. Veggene i kapillærene er tynne og har mange porer som er permeable for vann og små molekyler.

Press

Når ventriklene trekker seg sammen, øker det interne trykket til venstre ventrikkel fra null til 120 mm Hg. Dette gjør at aortaklaffen åpnes og blodstrømmen blir utvist mot aorta, som er den første arterien for systemisk sirkulasjon. Maksimalt trykk under systole kalles systolisk trykk.

Deretter lukkes aorta -ventilen og venstre ventrikkel slapper av, slik at blod kan komme inn fra venstre atrium gjennom mitralventilen. Avslapningsperioden kalles diastol. I løpet av denne perioden faller trykket til 80 mm Hg.

Forskjellen mellom systolisk og diastolisk trykk er derfor 40 mm Hg, som blir kalt som pulstrykk. Det arterielle trekomplekset reduserer trykket fra pulsasjonene, og forårsaker, med få pulsasjoner, er blodstrømmen kontinuerlig mot vevene.

Sammentrekningen av høyre ventrikkel, som oppstår samtidig med venstre, skyver blodet gjennom lungeventilen og til lungearterien. Dette er delt inn i små, arterioler og kapillærer av lungesirkulasjon. Lungetrykket er mye lavere (10-20 mm Hg) enn systemisk trykk.

Sirkulasjonsrespons på blødning

Blødninger kan være ytre eller indre. Når de er store, krever de øyeblikkelig legehjelp. En betydelig reduksjon i blodvolumet fører til.

Fallet i blodtrykket oppfattes av baroreseptorer, noe som reduserer utladningshastigheten. Det kardiovaskulære sentrum av den avlange medulla som ligger ved basen av hjernen, oppdager reduksjonen i aktiviteten til basoreseptorene, som slipper løs en serie homeostatiske mekanismer som søker å gjenopprette normalt blodtrykk.

Det medullære kardiovaskulære sentrum øker den sympatiske stimuleringen av noden, men høyre -av -naturlig, som: 1) øker sammentrekningskraften til hjertemuskelen, og øker blodvolumet pumpet i hver pulsering; 2) Øk antall pulsasjoner per tidsenhet. Begge prosessene øker blodtrykket.

Samtidig stimulerer det medullære kardiovaskulære senteret sammentrekningen (vasokonstriksjon) til visse blodkar, og tvinger en del av blodet som de inneholder bevegelser til resten av sirkulasjonssystemet, inkludert hjertet, og øker blodtrykket.

Sirkulasjonsrespons på trening

Under trening øker kroppsvevet behovet for oksygen. Derfor, under ekstrem aerob trening, bør blodpumpehastigheten gjennom hjertet stige fra 5 til 35 liter per minutt. Den mest åpenbare mekanismen for å oppnå dette er økningen i antall hjertepulsasjoner per tidsenhet.

Kan tjene deg: haustras

Økningen i pulsasjoner er ledsaget av: 1) arteriell vasodilatasjon i muskulaturen; 2) vasokonstriksjon i fordøyelses- og nyresystemer; 3) Vasokonstriksjon av årer, noe som øker venøs retur til hjertet og derfor mengden blod som den kan pumpe. Dermed får muskulaturen mer blod og derfor mer oksygen

Nervesystemet, spesielt.

Embryologi

I uke 4 av den menneskelige embryonale utviklingen begynner sirkulasjonssystemet og blodet å danne seg i "Blood Illet" som vises på mesodermalveggen i Vitelino -sekken. På dette tidspunktet begynner embryoet å bli for stort til at oksygenfordeling bare gjøres ved diffusjon.

Det første blodet, konsistent av nukleatede erytrocytter som de for krypdyr, amfibier og fisk, er avledet fra celler kalt hemangioblaster, som ligger i "blodøyene".

I uke 6-8 begynner blodproduksjon, konsistent av erytrocytter uten kjerne typisk for pattedyr, å bevege seg til leveren. Mot måned 6 koloniserer erytrocytter benmargen og leverproduksjonen begynner å avta, og opphører i den tidlige nyfødte perioden.

Embryniale blodkar dannes av tre mekanismer:

- In situ koalescence (vaskulogenese).

- Forløper (angioblaster) endotelisk cellemigrasjon til organene.

- Utvikling fra eksisterende fartøy (angiogenese).

Hjertet oppstår fra mesoderm og begynner å slå i den fjerde svangerskapsuken. Under utviklingen av livmorhals- og kefaliske regioner danner de tre første gjellbuene i embryoet det karotiske arteriesystemet.

Sykdommer: Delvis liste

Aneurisme. Utvidelse av et svakt segment av en arterie forårsaket av blodtrykk.

Arytmi. Avvik for den normale regelmessigheten av hjerterytmen på grunn av en defekt i den elektriske ledningen av hjertet.

Aterosklerose. Kronisk sykdom forårsaket av avsetning (plater) av lipider, kolesterol eller kalsium i det store arterias endotel.

Medfødte feil. Anomalier av genetisk eller miljømessig opprinnelse til sirkulasjonssystemet som er til stede ved fødselen.

Dyslipidemier. Unormale nivåer av blodlipoproteiner. Lipoproteiner overfører lipider mellom organer.

Endokarditt. Betennelse i endokardiet produsert av en bakteriell og noen ganger soppinfeksjon.

Cerebrovaskulær sykdom. Plutselig skade på grunn av en reduksjon i blodstrømmen i en del av hjernen.

Valvulær sykdom. Mitralventil svikt i å forhindre feil blodstrøm.

Mislyktes hjerte. Manglende evne til hjertet av kontrahering og avslappende effektivt, redusere ytelsen og begå sirkulasjon.

Hypertensjon. Blodtrykk større enn 140/90 mm Hg. Det produserer aterogenese når du skader endotel

Hjerteinfarkt. Myocardiums død forårsaket av avbrudd i blodstrømmen av en trombe som sitter fast i en koronararterie.

Åreknuter og hemoroider. En varice er en blodåre som har blitt avslappet av blod. Hemoroider er sett med åreknuter i anus.

Referanser

1. Aaronson, p. Yo., Ward, J. P.T., Wiener, c. M., Schulman, s. P., Gill, J. S. 1999. Det kardiovaskulære systemet på et øyeblikk Blackwell, Oxford.
2. Artman, m., Benson, d. W., Srivastava, d., Joel f. Steinberg, J. B., Nakazawa, m. 2005. Kardiovaskulær utvikling og medfødte misdannelser: molekylære og genetiske mekanismer. Blackwell, Malden.
3. Barrett, k. OG., Brooks, h. L., Barman, s. M., Yuan, J. X.-J. 2019. Ganongs gjennomgang av medisinsk fysiologi. McGraw-Hill, New York.
4. Burggren, w. W., Keller, f. B. 1997.Utvikling av kardiovaskulære systemer: Molekyler til organismer. Cambridge, Cambridge.
5. Dzau, v. J., Duke, J. B., Liew, c.-C. 2007. Kardiovaskulær genetikk og genomikk for kardiologen, Blackwell, Malden.
6. Bonde, c. G.1999. Evolution of the Vertebrate Cardio-Pulmonary System. Årlig gjennomgang av fysiologi, 61, 573-592.
7. Gaze, d. C. 2012. Det kardiovaskulære systemet - Fysiologi, diagnostikk og kliniske implikasjoner. Intech, Rijaka.
8. Gittenberger-de Groot, a. C., Bartelings, m. M., Bogers, J. J. C., Boot, m. J., Poelmann, r. OG. 2002. Embryologien til den vanlige arterielle bagasjerommet. Fremgang i pediatrisk kardiologi, 15, 1-8.
9. Gregory k. Snyder, g. K., Sheafor, f. TIL. 1999. Røde blodlegemer: midtpunkt i utviklingen av virveldyrsirkulasjonssystemet. Amerikansk zoolog, 39, 89-198.
10. Hall, J. OG. 2016. Guyton og Hall Textbook of Medical Physiology. Elsevier, Philadelphia.
11. Hempleman, s. C., Warburton, s. J. 2013. Sammenlignende embryologi av den karotistiske kroppen. Åndedrettsfysiologi og nevrobiologi, 185, 3-8.
12. Muñoz-Chápuli, r., Carmona, r., Guadix, J. TIL., Macías, d., Pérez-Pomares, J. M. 2005. Opprinnelsen til endotelcellene: En Evo-Devo-tilnærming for virvelløse/virveldyrovergangen til sirkulasjonssystemet. Evolution & Development, 7, 351-358.
13. Rogers, k. 2011. Det kardiovaskulære systemet. Britannica Educational Publishing, New York.
14. Safar, m. OG., Frohlich, e. D. 2007. Atherosisclerosis, lange arterier og kardiovaskulær risiko. Karger, Basel.
15. Saksena, f. B. 2008. Atlas av lokale og systemiske tegn på hjerte- og karsykdommer. Blackwell, Malden.
16. Schmidt-rhaesa, a. 2007. Utviklingen av organsystemer. Oxford, Oxford.
17. Taylor, r. B. 2005. Taylors hjerte- og karsykdommer: en håndbok. Springer, New York.
18. Topol, e. J., et al. 2002. Lærebok for kardiovaskulær medisin. Lippinott Williams & Wilkins, Philadelphia.
19. Whittemore, s., Cooley, d. TIL. 2004. Sirkulasjonssystemet. Chelsea House, New York.
20. Willerson, J. T., Cohn, J. N., Wellens, h. J. J., Holmes, d. R., JR. 2007. Kardiovaskulær medisin. Springer, London.