VERENKIERTOELIMISTÖ: TOIMINNOT, OSAT, TYYPIT, SAIRAUDET - ANATOMIA JA FYSIOLOGIA

Verenkiertojärjestelmään käsittää sarjan elimet, jotka järjestää kulku veren kautta kaikissa kudoksissa, jolloin kuljetus erilaisten materiaalien kuten ravinteita, happea, hiilidioksidia, hormonit, mm. Se koostuu sydämestä, suoneista, valtimoista ja kapillaareista.

Sen päätehtävä on materiaalien kuljetus, vaikka se osallistuu myös vakaan ympäristön luomiseen elintärkeille toiminnoille pH: n ja lämpötilan suhteen, samoin kuin se liittyy immuunivasteeseen ja myötävaikuttaa veren hyytymiseen.

Kirjoittanut Lomappmi, Wikimedia Commonsista

Verenkiertoelimet voivat olla avoimia - useimmissa selkärangattomissa -, jotka koostuvat yhdestä tai useammasta sydämestä, tilasta, jota kutsutaan hemoceleksi ja verisuoniverkosta; tai suljettuina - joissakin selkärangattomissa ja kaikissa selkärankaisissa - joissa veri on rajoitettu verisuonien kiertoon ja sydämeen.

Eläinkunnassa verenkiertoelimet ovat hyvin erilaisia ja eläinryhmästä riippuen sen muodostavien elinten suhteellinen merkitys muuttuu.

Esimerkiksi selkärankaisilla sydän on ratkaiseva verenkiertoprosessissa, kun taas niveljalkaisissa ja muissa selkärangattomissa raajojen liikkeet ovat välttämättömiä.

ominaisuudet

Verenkiertoelin on ensisijaisesti vastuussa hapen ja hiilidioksidin kuljettamisesta keuhkojen (tai kidusten, eläimestä riippuen) ja kehon kudosten välillä.

Samoin verenkiertoelin on vastuussa kaikkien ruoansulatusjärjestelmän käsittelemien ravintoaineiden jakamisesta kehon kaikkiin kudoksiin.

Se myös jakaa jätemateriaalit ja myrkylliset komponentit munuaisiin ja maksaan, missä vieroitusprosessin jälkeen ne poistuvat yksilöstä erittymisprosessin kautta.

Toisaalta se toimii kuljetustietä rauhasten erittämille hormoneille ja jakaa ne elimiin, joissa niiden on toimittava.

Se osallistuu myös: organismien termoregulaatioon, säätämällä verenvirtausta oikein, organismin pH: n säätämiseen ja riittävän hydroelektrolyyttitasapainon ylläpitämiseen, jotta tarvittavat kemialliset prosessit voidaan suorittaa.

Veri sisältää verihiutaleiksi kutsuttuja rakenteita, jotka suojaavat henkilöä verenvuodolta. Viimeinkin, veri koostuu valkosoluista, joten sillä on tärkeä rooli suojautumisessa vieraita kappaleita ja taudinaiheuttajia vastaan.

Osat (elimet)

Verenkiertojärjestelmä koostuu pumpusta - sydämestä - ja verisuonistoista. Nämä rakenteet kuvataan yksityiskohtaisesti alla:

Sydän

Sydämet ovat lihaksielimiä, joilla on pumpputoiminnot ja jotka kykenevät ajamaan veren kaikkien kehon kudosten läpi. Yleensä ne koostuvat sarjasta kammioita, jotka on kytketty sarjaan ja joita venttiilit reunustavat (tai tietyissä lajeissa sphincterit).

Nisäkkäillä sydämessä on neljä kammioita: kaksi eteis- ja kaksi kammioa. Kun sydän supistuu, veri poistuu verenkiertoelimeen. Useat sydämen kammiat antavat paineen nousta, kun veri liikkuu laskimosta valtimoalueelle.

Eteisontelo kaappaa verta ja sen supistukset lähettävät sen kammioihin, missä supistukset lähettävät verta koko kehossa.

Sydänlihaksessa on kolmen tyyppisiä lihaskuituja: nina- ja atrioventrikulaarisen solmun solut, kammion endokardin solut ja sydänkuidut.

Ensin mainitut ovat pieniä ja heikosti supistuvia, ne ovat autorytmisiä ja johtavuus solujen välillä on alhainen. Toinen soluryhmä on suurempi, heikosti supistuva, mutta nopeasti johtava. Viimeinkin kuidut ovat keskikokoisia, voimakkaasti supistuvia ja ovat tärkeä osa sydäntä.

Sydämen rakenne

Ihmisillä sydän sijaitsee välikarsinan ala-etuosassa, pallean tukemana ja rintalastan takana. Muoto on kartiomainen ja muistuttaa pyramidista rakennetta. Sydämen kärkeä kutsutaan huipuksi ja se sijaitsee kehon vasemmalla alueella.

Sydämen poikkileikkaus paljastaisi kolme kerrosta: endokardin, sydänlihaksen ja epikardion. Sisäinen alue on endokardi, joka on jatkuva verisuonten kanssa ja on kosketuksissa veren kanssa.

Keskimmäinen kerros on sydänliha ja tässä on suurin sydänmassa. Kudos, joka sen muodostaa, on lihaksikas, tahaton supistuminen ja siinä on venytysmerkkejä. Sydänsoluja yhdistävät rakenteet ovat kalarienvälisiä levyjä, joiden avulla ne voivat toimia synkronisesti.

Sydämen ulkokerrosta kutsutaan epikardiumiksi ja se koostuu sidekudoksesta. Lopuksi sydäntä ympäröi ulkokalvo, nimeltään perikardi, joka puolestaan on jaettu kahteen kerrokseen: kuitu- ja seroosi.

Seroosinen sydänsydän sisältää sydännesteen, jonka tehtävänä on sydämen liikkeiden voitelu ja vaimennus. Tämä kalvo on kiinnittynyt rintalastan, selkärankaan ja kalvoon.

Sydämen sähköinen toiminta

Sydämen syke koostuu systoleiden ja diastolien rytmisistä ilmiöistä, joissa ensimmäinen vastaa supistumista ja toinen lihasmassan rentoutumista.

Jotta solujen supistuminen tapahtuisi, niihin on liitettävä toimintapotentiaali. Sydämen sähköinen aktiivisuus alkaa "sydämentahdistimelta" kutsutulta alueelta, joka leviää muihin pariutuneisiin soluihin niiden kalvojen kautta. Sydämentahdistimet sijaitsevat laskimo-sinuksessa (selkärankaisten sydämessä).

valtimot

Valtimoita ovat kaikki verisuonet, jotka poistuvat sydämestä, ja niistä löytyy yleensä happea sisältävää verta, jota kutsutaan valtimoveriksi. Toisin sanoen ne voivat kuljettaa hapetettua verta (kuten aortta) tai hapenpoistettua verta (kuten keuhkovaltimo).

Huomaa, että suonien ja valtimoiden erottelu ei riipu niiden sisällöstä, vaan suhteesta sydämeen ja kapillaariverkkoon. Toisin sanoen sydämestä tulevat verisuonet ovat valtimoita ja siihen tulevat suonet.

Valtimoiden seinämä koostuu kolmesta kerroksesta: sisin on tunica intima, jonka muodostaa ohut endoteeli elastisella kalvolla; tunica media, jonka muodostavat sileän lihaksen ja sidekudoksen kuidut; ja lopuksi tunica externa tai adventitia, jotka koostuvat rasvakudoksesta ja kollageenikuiduista.

Kun valtimoet liikkuvat pois sydämestä, niiden koostumus vaihtelee, mikä lisää sileiden lihasten osuutta ja vähemmän joustavuutta, ja niitä kutsutaan lihaksiksi valtimoiksi.

Verenpaine

Verenpaine voidaan määritellä voimana, jonka veri kohdistaa verisuonten seinämiin. Ihmisillä tavanomainen verenpaine vaihtelee välillä 120 mm Hg systolesta 80 mm Hg diastoliin, ja sitä merkitään yleensä numeroilla 120/80.

Elastisen kudoksen läsnäolo antaa valtimoille sykettä, kun veri virtaa rakenteen läpi, mikä auttaa ylläpitämään korkeaa verenpainetta. Valtimon seinien on oltava erittäin paksuja, jotta ne eivät romahta verenpaineen laskiessa.

veins

Verisuonet ovat verisuonia, jotka vastaavat veren kuljettamisesta kapillaariverkkojärjestelmästä sydämeen. Verisuoniin verrattuna laskimot ovat paljon runsaampia ja niillä on ohuempi seinä, ne ovat vähemmän elastisia ja niiden halkaisija on suurempi.

Kuten valtimoita, ne koostuvat kolmesta histologisesta kerroksesta: sisä-, keski- ja ulommasta. Laskimopaine on erittäin alhainen - luokkaa 10 mm Hg -, joten niitä on avustettava venttiileillä.

kapillaareja

Italialainen tutkija Marcello Malpighi löysi kapillaareja vuonna 1661 ja tutki niitä sammakkoeläinten keuhkoissa. Ne ovat erittäin runsaita rakenteita, jotka muodostavat laajoja verkostoja melkein kaikkien kudosten lähellä.

Sen seinät koostuvat hienoista endoteelisoluista, jotka yhdistetään sidekudoksen kuiduilla. On välttämätöntä, että seinät ovat ohuet, jotta kaasujen ja aineenvaihdunnan aineiden vaihto tapahtuu helposti.

Ne ovat erittäin kapeita putkia, nisäkkäissä niiden likimääräinen halkaisija on 8 µm, riittävän suuri verisolujen läpi kulkemiseen.

Ne ovat pienten ionien, ravinteiden ja veden läpäiseviä rakenteita. Kun ne altistuvat verenpaineelle, nesteet pakotetaan ulos välitilaan.

Nesteet voivat kulkea rakojen läpi endoteelisoluissa tai rakkuloiden läpi. Sitä vastoin lipidi-tyyppiset aineet voivat helposti diffundoitua endoteelisolumembraanien läpi.

veri

Veri on paksu ja viskoosi neste, joka vastaa alkuaineiden kuljettamisesta, sitä esiintyy yleensä lämpötilassa 38 ° C ja se on 8% keskimääräisen ihmisen kokonaispainosta.

Hyvin yksinkertaisten eläinten, kuten plantaaristen, tapauksessa ei voida puhua "verestä", koska niillä on vain selkeä, vetinen aine, joka koostuu soluista ja joistakin proteiineista.

Selkärangattomien eläinten suhteen, joilla on suljettu verenkierto, veri tunnetaan yleisesti termillä hemolymph. Lopuksi selkärankaisilla veri on erittäin monimutkainen nestemäinen kudos ja sen pääkomponentit ovat plasma, punasolut, leukosyytit ja verihiutaleet.

plasma

Plasma on veren nestemäinen juoma ja vastaa 55% sen kokonaiskoostumuksesta. Sen päätehtävä on aineiden kuljetus ja veren määrän säätely.

Jotkut proteiinit liukenevat plasmaan, kuten albumiini (pääkomponentti, yli 60% kaikista proteiineista), globuliinit, entsyymit ja fibrinogeeni elektrolyyttien (Na ⁺, Cl ^-, K ⁺), glukoosin, aminohappojen, jätteiden lisäksi aineenvaihdunta muun muassa.

Se sisältää myös sarjan liuenneita kaasuja, kuten happea, typpeä ja hiilidioksidia, hengitysprosessissa syntyviä jäännöksiä, jotka on poistettava kehosta.

Kiinteät komponentit

Veressä on solukomponentteja, jotka vastaavat loput 45% verestä. Nämä elementit vastaavat punasoluja, valkosoluja ja hyytymisprosessiin liittyviä soluja.

Punasolut, joita kutsutaan myös punasoluiksi, ovat kaksoismurtaisia levyjä ja vastaavat hapen kuljettamisesta hemoglobiinin nimisen proteiinin ansiosta. Utelias tosiasia näistä soluista on, että nisäkkäillä kypsistä punasoluista puuttuu ydin.

Ne ovat erittäin runsaasti soluja, millilitrassa verta on 5,4 miljoonaa punasolua. Kiertävän punasolun puoliintumisaika on noin 4 kuukautta, jolloin se voi matkustaa yli 11 000 kilometriä.

Valkosolut tai leukosyytit liittyvät immuunivasteeseen, ja niitä on pienemmässä osassa kuin punasoluja, luokkaa 50 000 - 100 000 / millilitra verta.

Valkoisia verisoluja on useita tyyppejä, mukaan lukien neutrofiilit, basofiilit ja eosinofiilit, ryhmiteltynä granulosyyttien luokkaan; ja agranulosyytit, jotka vastaavat lymfosyyttejä ja monosyyttejä.

Lopuksi on verihiutaleiksi kutsuttuja solufragmentteja - tai muiden selkärankaisten trombosyyttejä -, jotka osallistuvat hyytymisprosessiin estäen verenvuotoa.

Lähde: pixabay.com

Verenkiertoelimistötyypit

Pienet eläimet, joiden halkaisija on alle 1 mm, kykenevät kuljettamaan materiaaleja ruumiissaan yksinkertaisilla diffuusioprosesseilla.

Kun kehon koko kasvaa, tulee kuitenkin tarve erikoistuneille elimille materiaalien, kuten hormonien, suolojen tai jätteiden, jakamiseksi kehon eri alueille.

Suuremmissa eläimissä on erilaisia verenkiertoelimiä, jotka täyttävät tehokkaasti materiaalien kuljetustoiminnon.

Kaikissa verenkiertoelimissä on oltava seuraavat elementit: päärunko, joka vastaa nesteiden pumppaamisesta; valtimojärjestelmä, joka pystyy jakamaan verta ja varastoimaan painetta; kapillaarijärjestelmä, joka mahdollistaa materiaalien siirron verestä kudoksiin ja lopulta laskimojärjestelmän.

Sarja valtimoita, suoneita ja kapillaareja muodostaa niin kutsutun ”perifeerisen verenkierron”.

Tällä tavoin aikaisemmin mainittujen elinten suorittama joukko voimia (sydämen rytmiset rytmit, valtimoiden joustava takaisku ja verisuonia ympäröivien lihaksien supistukset) mahdollistavat veren liikkumisen kehossa.

Avoimet verenkiertoelimet

Avoin kierto on läsnä selkärangattomien eläinten eri ryhmissä, kuten äyriäiset, hyönteiset, hämähäkit ja erilaiset nilviäiset. Se koostuu veren järjestelmästä, jonka sydän pumppaa ja saavuttaa ontelon, jota kutsutaan hemoceleksi. Lisäksi heillä on yksi tai useampi sydän ja verisuoni.

Hemocele voi olla joissain organismeissa jopa 40% koko kehon tilavuudesta ja se sijaitsee ektoderman ja endodermin välissä. Muistaen, että trilastisilla eläimillä (tunnetaan myös nimellä triploblastikot) on kolme alkion lehtiä: endodermi, mesoderma ja ektoderma.

Esimerkiksi joissakin rapulajeissa veritilavuus vastaa 30% kehon tilavuudesta.

Nestemäistä ainetta, joka pääsee hemoceleen, kutsutaan hemolymphiksi tai vereksi. Tämän tyyppisissä järjestelmissä verta ei jaeta kapillaarien kautta kudoksiin, vaan elimet kylpevät suoraan hemolymfalla.

Kun sydän supistuu, venttiilit sulkeutuvat ja veri pakotetaan kulkemaan hemoceleen.

Suljettujen verenkiertoelinten paineet ovat melko alhaiset, välillä 0,6 - 1,3 kilopaskalia, vaikka sydämen ja muiden lihasten tuottama supistuminen voi nostaa verenpainetta. Näillä eläimillä on rajoitettu veren virtauksen nopeus ja jakautuminen.

Suljetut verenkiertoelimet

Suljetuissa verenkiertoelimissä veri kulkee putkista koostuvassa piirissä ja seuraa valtimoista suoneisiin kulkevaa kapillaarien läpi kulkevaa polkua.

Tämän tyyppistä verenkiertoelimistöä esiintyy kaikissa selkärankaisissa eläimissä (kalat, sammakkoeläimet, matelijat, linnut ja nisäkkäät) ja joissakin selkärangattomissa, kuten lieroissa ja pääjalkaisissa.

Suljetulle järjestelmälle on tunnusomaista, että siinä on selkeä toimintojen erottelu jokaisessa sitä muodostavassa elimessä.

Veren tilavuus vie paljon pienemmän osan kuin avoimissa järjestelmissä. Noin 5-10% yksilön kehon kokonaistilavuudesta.

Sydän on tärkein elin, ja se vastaa veren pumppaamisesta valtimoissa, ylläpitäen siten korkeaa verenpainetta.

Valtimojärjestelmä on vastuussa paineen säilyttämisestä, joka pakottaa veren kulkemaan kapillaarien läpi. Siksi eläimet, joilla on suljettu kierto, voivat kuljettaa happea nopeasti.

Kapillaarit, jotka ovat niin ohuita, mahdollistavat aineiden vaihdon veren ja kudosten välillä välittäen yksinkertaisia diffuusio-, kuljetus- tai suodatusprosesseja. Paine mahdollistaa ultrafiltraatioprosessit munuaisissa.

Verenkiertoelimistön kehitys

Koko selkärankaisten eläinten evoluution aikana sydämen monimutkaisuus on lisääntynyt huomattavasti. Yksi merkittävimmistä innovaatioista on hapettuneen ja hapetetun veren erottelun asteittainen lisääntyminen.

Kalat

Primitiivisimmissä selkärankaisissa, kaloissa, sydän koostuu sarjasta supistuvia onteloita, joissa on vain yksi eteis ja yksi kammio. Kalojen verenkiertoelimissä verta pumppataan yksittäisestä kammiosta, ikenten kapillaareista, joissa tapahtuu hapen otto ja hiilidioksidi.

Veri jatkaa matkaa muun kehon läpi ja solujen happea toimitetaan kapillaareissa.

Sammakkoeläimet ja matelijat

Kun sammakkoeläinten perimä ja sitten matelijat syntyivät, sydämeen ilmestyy uusi kammio, jossa on nyt kolme kammioita: kaksi eteis- ja yksi kammio.

Tällä innovaatiolla hapetettu veri saavuttaa oikean eteisen ja keuhkoista tuleva veri saavuttaa vasemman eteisen, jonka kammio välittää oikealla.

Tässä järjestelmässä hapenpoistettu veri jää kammion oikeaan osaan ja hapetettu vasempaan, vaikka sekoittamista tapahtuu jonkin verran.

Matelijoiden tapauksessa erottelu on huomattavampi, koska on fyysinen rakenne, joka jakaa osittain vasemman ja oikean alueen.

Linnut ja nisäkkäät

Näissä sukulaisissa endotermia ("lämminveriset" eläimet) johtaa korkeampiin vaatimuksiin hapen toimituksesta kudoksiin.

Neljän kammion omaava sydän pystyy täyttämään nämä korkeat vaatimukset, kun oikea ja vasen kammio erottavat hapetetun veren hapettumattomasta. Siten kudoksiin päästävä happipitoisuus on suurin mahdollinen.

Sydän vasemman ja oikean kammion välillä ei ole yhteyttä, koska ne erottaa paksu väliseinä tai väliseinä.

Yläosassa olevat ontelot ovat eteis, erotettu interatrial väliseinällä, ja ne vastaavat veren vastaanottamisesta. Ylä- ja ala-arvoinen vena cava on kytketty oikeaan eteiseen, kun taas neljä keuhkolaskimoa saavuttaa vasemman atriumin, kaksi tulevat jokaisesta keuhkoista.

Kammikot sijaitsevat sydämen alemmalla alueella ja yhdistetään eteisessä atrioventrikulaaristen venttiilien kautta: trikuspidä, joka löytyy oikealta puolelta, ja mitraalinen tai kaksisuuntainen vasemmalle.

Yleiset sairaudet

Sydän- ja verisuonisairaudet, tunnetaan myös sepelvaltimo- tai sydänsairauksina, käsittävät sarjan patologioita, jotka liittyvät sydämen tai verisuonten virheelliseen toimintaan.

Suoritettujen tutkimusten mukaan sydän- ja verisuonisairaudet ovat johtava kuolinsyy Yhdysvalloissa ja tietyissä Euroopan maissa. Riskitekijöitä ovat istuva elämäntapa, runsasrasvaiset ruokavaliot ja tupakointi. Yleisimpiä patologioita ovat:

Valtimoverenpaine

Verenpainetauti koostuu kohonneista systolisen paineen arvoista, yli 140 mm Hg ja diastolisen paineen, yli 90 mm Hg. Tämä johtaa epänormaaliin verenvirtaukseen koko verenkiertoelimessä.

rytmihäiriöt

Termi rytmihäiriö tarkoittaa sykkeen muutosta, hallitsemattoman rytmin - takykardian tai bradykardian - tuotetta.

Rytmihäiriöiden syyt vaihtelevat epäterveellisistä elämäntavoista geneettiseen perintöön.

Murisee sydämessä

Murmat muodostuvat epänormaaleista sydämen äänistä, jotka havaitaan auskultaatioprosessin kautta. Tämä ääni liittyy lisääntyneeseen verenvirtaukseen venttiilin ongelmien vuoksi.

Kaikki murmat eivät ole yhtä vakavia, se riippuu äänen kestosta ja melun alueesta ja voimakkuudesta.

ateroskleroosi

Se koostuu rasvojen kovettumisesta ja kertymisestä valtimoihin, mikä johtuu pääasiassa epätasapainoisesta ruokavaliosta.

Tämä tila vaikeuttaa veren läpikulkua, mikä lisää muiden sydän- ja verisuonivaikeuksien, kuten aivohalvauksien, todennäköisyyttä.

Sydämen vajaatoiminta

Sydämen vajaatoiminnalla tarkoitetaan veren riittämätöntä pumppaamista muuhun kehoon, mikä aiheuttaa takykardian oireita ja hengitysvaikeuksia.

Viitteet

Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologia: Elämä maan päällä. Pearson-koulutus.
Donnersberger, AB, ja Lesak, AE (2002). Anatomian ja fysiologian laboratoriokirja. Toimituksellinen Paidotribo.
Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, ja Garrison, C. (2007). Integroituneet eläintieteen periaatteet. McGraw-Hill.
Kardong, KV (2006). Selkärankaiset: vertaileva anatomia, toiminta, evoluutio. McGraw-Hill.
Larradagoitia, LV (2012). Perusanatofysiologia ja patologia. Toimituksellinen Paraninfo.
Parker, TJ, ja Haswell, WA (1987). Eläintiede. Chordate (osa 2). Käänsin.
Randall, D., Burggren, WW, Burggren, W., ranska, K., & Eckert, R. (2002). Eckert-eläinten fysiologia. Macmillan.
Vived, AM (2005). Fyysisen toiminnan ja urheilun fysiologian perusteet. Panamerican Medical Ed.

VERENKIERTOELIMISTÖ: TOIMINNOT, OSAT, TYYPIT, SAIRAUDET - ANATOMIA JA FYSIOLOGIA - 2026