CIRKULATIONSSYSTEM: FUNKTIONER, DELAR, TYPER, SJUKDOMAR - ANATOMI OCH FYSIOLOGI

Den cirkulationssystemet innefattar en serie av organ som orkestrera passage av blod genom alla vävnader, vilket gör att transport av olika material såsom näringsämnen, syre, koldioxid, hormoner, bland andra. Det består av hjärta, vener, artärer och kapillärer.

Dess huvudfunktion ligger i transport av material, även om den också deltar i skapandet av en stabil miljö för vitala funktioner när det gäller pH och temperatur, samt är relaterad till immunsvaret och bidrar till blodkoagulation.

Av Lomappmi, från Wikimedia Commons

Cirkulationssystem kan vara öppna - i de flesta ryggradslösa djur - bestående av ett eller flera hjärtan, ett utrymme som kallas en hemocele och ett nätverk av blodkärl; eller stängd - i vissa ryggradslösa djur och i alla ryggradsdjur - där blod är begränsat till en krets av blodkärl och till hjärtat.

I djurriket är cirkulationssystemen mycket varierande och beroende på djurgruppen förändras den relativa vikten av organen som komponerar den.

Till exempel, i ryggradsdjur är hjärtat avgörande i cirkulationsprocessen, medan i leddjur och andra ryggradslösa rörelser i extremiteterna är väsentliga.

Funktioner

Cirkulationssystemet ansvarar främst för transport av syre och koldioxid mellan lungorna (eller gälarna, beroende på undersökningsdjuret) och kroppsvävnader.

På samma sätt ansvarar cirkulationssystemet för att fördela alla näringsämnen som bearbetas av matsmältningssystemet till alla kroppens vävnader.

Det distribuerar också avfallsmaterial och toxiska komponenter till njurarna och levern, där de efter en avgiftningsprocess elimineras från individen genom utsöndringsprocessen.

Å andra sidan fungerar det som en transportväg för de hormoner som utsöndras av körtlarna och distribuerar dem till organen där de måste agera.

Den deltar också i: termoregulering av organismer, korrekt justering av blodflödet, i att reglera organismernas pH och upprätthålla en tillräcklig hydro-elektrolytbalans så att nödvändiga kemiska processer kan genomföras.

Blodet innehåller strukturer som kallas blodplättar som skyddar individen från blödning. Slutligen består blodet av vita blodkroppar, så det har en viktig roll i försvaret mot främmande kroppar och patogener.

Delar (organ)

Cirkulationssystemet består av en pump - hjärtat - och ett fartygssystem. Dessa strukturer kommer att beskrivas i detalj nedan:

Hjärtat

Hjärtan är muskelorgan med pumpfunktioner, som kan driva blod genom alla vävnader i kroppen. I allmänhet består de av en serie kamrar som är sammankopplade i serie och flankeras av ventiler (eller sfinkter i vissa arter).

Hos däggdjur har hjärtat fyra kamrar: två atria och två ventriklar. När hjärtat samverkar, slås blod ut i cirkulationssystemet. Hjärtans flera kammare tillåter tryck att stiga när blodet rör sig från den venösa till arteriella zonen.

Förmakshålan fångar blod och dess sammandragningar skickar det till ventriklarna, där sammandragningarna skickar blod genom hela kroppen.

Hjärtmuskeln består av tre typer av muskelfibrer: cellerna i sinoatrial och atrioventrikulär nod, cellerna i det ventrikulära endokardiet och hjärtfibrerna.

De förstnämnda är små och svagt sammandragande, de är autrytmiska och ledningen mellan cellerna är låg. Den andra gruppen av celler är större, svagt sammandragande men snabbt ledande. Slutligen är fibrerna av mellanstorlek, med kraftig sammandragning och är en viktig del av hjärtat.

Hjärtans struktur

Hos människor är hjärtat beläget i det nedre främre området i mediastinum, stöttat av membranet och bakom bröstbenet. Formen är konisk och påminner om en pyramidformad struktur. Hjärtans spets kallas spetsen och ligger i kroppens vänstra region.

Ett tvärsnitt av hjärtat skulle avslöja tre lager: endokardiet, myokardiet och epikardiet. Det inre området är endokardiet, som är kontinuerligt med blodkärlen och är i kontakt med blodet.

Mittlagret är myokardiet och här är den största mängden hjärtmassa. Den vävnad som bildar den är muskulös, ofrivillig sammandragning och har stretchmärken. Strukturerna som ansluter hjärtceller är mellankalkade skivor, vilket gör att de kan fungera synkront.

Den yttre täckningen av hjärtat kallas epikardiet och består av bindväv. Slutligen omges hjärtat av ett yttre membran som kallas perikardiet, som i sin tur är uppdelat i två lager: det fibrösa och det serösa.

Det serösa perikardiet innehåller perikardvätskan, vars funktion är smörjning och dämpning av hjärtans rörelser. Detta membran är fäst vid bröstbenet, ryggraden och membranet.

Elektrisk aktivitet i hjärtat

Hjärtslaget består av de rytmiska fenomenen systoler och diastoler, där den första motsvarar en sammandragning och den andra till muskelmassans avslappning.

För att cellkontraktion ska inträffa måste det finnas en handlingspotential som är associerad med dem. Hjärtans elektriska aktivitet börjar i ett område som kallas en "pacemaker", som sprider sig till andra parade celler genom deras membran. Pacemakare är belägna i venös sinus (i hjärtat av ryggradsdjur).

artärer

Artärer är alla kärl som lämnar hjärtat och i allmänhet finns syresatt blod i dem, kallat arteriellt blod. Det vill säga, de kan bära syresatt blod (såsom aorta) eller deoxygenerat blod (såsom lungartären).

Observera att skillnaden mellan vener och artärer inte beror på deras innehåll, utan av deras förhållande till hjärtat och med kapillärnätverket. Med andra ord, kärlen som kommer ut från hjärtat är artärerna och de som kommer till det är venerna.

Arteriernas vägg består av tre lager: den inre är tunica intima som bildas av tunt endotel på ett elastiskt membran; tunikamediet bildat av fibrer av slät muskel och bindväv; och slutligen tunica externa eller adventitia som består av fettvävnad och kollagenfibrer.

När artärerna rör sig bort från hjärtat varierar deras sammansättning, vilket ökar andelen glattmuskel och mindre elasticitet, och de kallas muskulära artärer.

Blodtryck

Blodtryck kan definieras som den kraft som blodet utövar på kärlens väggar. Hos människor varierar vanligt blodtryck från 120 mm Hg i systole, till 80 mm Hg i diastol, och betecknas vanligtvis med siffrorna 120/80.

Närvaron av elastisk vävnad tillåter artärerna att pulsera medan blod flödar genom strukturen, vilket hjälper till att upprätthålla högt blodtryck. Artärväggar måste vara extremt tjocka för att förhindra att de kollapsar när blodtrycket sjunker.

veins

Vener är blodkärl som ansvarar för att transportera blod från kapillärnätverket till hjärtat. Jämfört med artärer är vener mycket mer omfattande och har en tunnare vägg, de är mindre elastiska och deras diameter är större.

Liksom artärer består de av tre histologiska lager: det inre, mitten och det yttre. Trycket i venerna är mycket lågt - i storleksordningen 10 mm Hg - därför måste de stöds med ventiler.

kapillärer

Kapillärer upptäcktes av den italienska forskaren Marcello Malpighi 1661 och studerade dem i lungorna hos amfibier. Det är mycket rikliga strukturer som bildar omfattande nätverk nära nästan alla vävnader.

Väggarna består av fina endotelceller, anslutna med fibrer i bindväv. Det är nödvändigt att väggarna är tunna så att utbyte av gaser och metaboliska ämnen lätt sker.

De är mycket smala rör, hos däggdjur har de en ungefärlig diameter på 8 um, tillräckligt stor för att blodceller ska passera.

Det är strukturer som är permeabla för små joner, näringsämnen och vatten. När de utsätts för blodtryck tvingas vätskor ut i det mellanliggande utrymmet.

Vätskor kan passera genom klyftor i endotelceller eller genom vesiklar. Däremot kan ämnen av lipid natur lätt diffundera genom endotelcellmembran.

Blod

Blod är en tjock och viskös vätska som ansvarar för transport av element, det finns i allmänhet vid en temperatur av 38 ° C och utgör 8% av den totala vikten hos en genomsnittlig individ.

För mycket enkla djur, till exempel en planarian, är det inte möjligt att tala om "blod", eftersom de bara har en klar, vattnig substans som består av celler och vissa proteiner.

När det gäller ryggradslösa djur, som har ett slutet cirkulationssystem, är blod allmänt känt under benämningen hemolymf. Slutligen, i ryggradsdjur, är blod en mycket komplex flytande vävnad och dess huvudkomponenter är plasma, erytrocyter, leukocyter och blodplättar.

Plasma

Plasma utgör den flytande drycken med blod och motsvarar 55% av dess totala sammansättning. Dess huvudfunktion är transport av ämnen och reglering av blodvolym.

Vissa proteiner löses i plasma, såsom albumin (huvudkomponent, mer än 60% av totala proteiner), globuliner, enzymer och fibrinogen, förutom elektrolyter (Na ⁺ , Cl ^- , K ⁺ ), glukos, aminosyror, avfall ämnesomsättning, bland andra.

Den innehåller också en serie upplösta gaser, såsom syre, kväve och koldioxid, återstoden som produceras i andningsförfarandet och måste elimineras från kroppen.

Fasta komponenter

Blod har cellulära komponenter som motsvarar de återstående 45% blodet. Dessa element motsvarar de röda blodkropparna, de vita blodkropparna och cellerna relaterade till koagulationsprocessen.

Röda blodkroppar, även kallad erytrocyter, är biconcave skivor och ansvarar för transport av syre tack vare närvaron av ett protein som kallas hemoglobin. Ett märkligt faktum om dessa celler är att hos däggdjur saknar mogna erytrocyter en kärna.

De är mycket rikliga celler, i en milliliter blod finns det 5,4 miljoner röda blodkroppar. Halveringstiden för en cirkulerande erytrocyt är cirka 4 månader, i vilken den kan färdas mer än 11 000 kilometer.

Vita blodkroppar eller leukocyter är relaterade till immunsvaret och finns i en lägre andel än röda blodkroppar, i storleksordningen 50 000 till 100 000 per milliliter blod.

Det finns flera typer av vita blodkroppar, inklusive neutrofiler, basofiler och eosinofiler, grupperade under kategorin granulocyter; och agranulocyter motsvarande lymfocyter och monocyter.

Slutligen finns det cellfragmenten som kallas blodplättar - eller trombocyter i andra ryggradsdjur - som deltar i koagulationsprocessen och förhindrar blödning.

Källa: pixabay.com

Typer cirkulationssystem

Små djur - mindre än 1 mm i diameter - kan transportera material i sina kroppar genom enkla diffusionsprocesser.

Men med ökningen i kroppsstorlek kommer behovet av att ha specialiserade organ för distribution av material, såsom hormoner, salter eller avfall, till de olika områdena i kroppen.

I större djur finns det en mängd cirkulationssystem som effektivt uppfyller funktionen att transportera material.

Alla cirkulationssystem måste ha följande element: en huvuddel som ansvarar för pumpvätskor; ett artärsystem som kan fördela blod och lagra tryck; ett kapillärsystem som möjliggör överföring av material från blodet till vävnaderna och slutligen ett venöst system.

Uppsättningen av artärer, vener och kapillärer bildar vad som kallas "perifer cirkulation".

På detta sätt gör uppsättningen av krafter som utförs av de tidigare nämnda organen (rytmiska hjärtslag, artärens elastiska rekyl och sammandragningar av musklerna som omger blodkärlen) möjliggörande av blodets rörelse.

Öppna cirkulationssystem

Öppen cirkulation finns i olika grupper av ryggradslösa djur, såsom kräftdjur, insekter, spindlar och olika blötdjur. Det består av ett blodsystem som pumpas av hjärtat och når ett hålrum som kallas hemocele. Dessutom har de en eller flera hjärtan och blodkärl.

Hemocele kan uppta i vissa organismer upp till 40% av den totala kroppsvolymen och är belägen mellan ektoderm och endoderm, och kom ihåg att triblastiska djur (även känd som triploblastics) har tre embryonala blad: endoderm, mesoderm och ektoderm.

Till exempel, i vissa arter av krabba, motsvarar blodvolymen 30% av kroppsvolymen.

Den flytande substansen som kommer in i hemocele kallas hemolymf eller blod. I dessa typer av system finns det ingen distribution av blod genom kapillärer till vävnaderna, men organen badas direkt av hemolymf.

När hjärtat samverkar stängs ventilerna och blod tvingas resa till hemocele.

Trycket på slutna cirkulationssystem är ganska lågt, mellan 0,6 och 1,3 kilopascaler, även om sammandragningar som produceras av hjärtat och andra muskler kan höja blodtrycket. Dessa djur är begränsade i blodflödets hastighet och fördelning.

Stängda cirkulationssystem

I slutna cirkulationssystem rör blod sig i en krets som består av rör och följer banan från artärerna till venerna och passerar genom kapillärerna.

Denna typ av cirkulationssystem finns i alla ryggradsdjur (fisk, paddor, reptiler, fåglar och däggdjur) och i vissa ryggradslösa djur, såsom mejmask och bläckfiskar.

Stängda system kännetecknas av att det finns en tydlig separering av funktioner i vart och ett av de organ som komponerar det.

Blodvolym upptar en mycket mindre andel än i öppna system. Cirka 5 till 10% av individens totala kroppsvolym.

Hjärtat är det viktigaste organet och ansvarar för att pumpa blod i artärsystemet och därmed upprätthålla högt blodtryck.

Det arteriella systemet ansvarar för att lagra trycket som tvingar blodet att passera genom kapillärerna. Därför kan djur med stängd cirkulation transportera syre snabbt.

Kapillärer, som är så tunna, tillåter utbyte av material mellan blod och vävnader, vilket medlar enkel diffusion, transport eller filtreringsprocesser. Tryck möjliggör ultrafiltreringsprocesser i njurarna.

Utveckling av cirkulationssystemet

Under utvecklingen av ryggradsdjur har hjärtat särskilt ökat i komplexitet. En av de mest betydelsefulla innovationerna är den gradvisa ökningen av separationen av syresatt och deoxygenerat blod.

fiskar

I de mest primitiva ryggradsdjur, fisk, består hjärtat av en serie av kontraktila håligheter, med endast en atrium och en ventrikel. I cirkulationssystemet för fisk pumpas blod från den enda ventrikeln, förbi kapillärer i pälarna, där syreupptagning sker och koldioxid utvisas.

Blodet fortsätter sin resa genom resten av kroppen och syretillförseln till cellerna sker i kapillärerna.

Amfibier och reptiler

När släkten av amfibier härstammade och sedan av reptiler, visas en ny kammare i hjärtat, som nu har tre kammare: två atria och en ventrikel.

Med denna innovation når det deoxygenerade blodet det högra atriumet och blodet som kommer från lungorna når det vänstra atriumet, kommunicerat av höger ventrikel.

I detta system förblir det deoxygenerade blodet i den högra delen av ventrikeln och syresyras i vänster, även om det finns en viss blandning.

När det gäller reptiler är separationen mer synlig eftersom det finns en fysisk struktur som delvis delar upp vänster och höger region.

Fåglar och däggdjur

I dessa linjer leder endotermi ("varmblodiga" djur) till högre krav på tillförsel av syre till vävnaderna.

Ett hjärta med fyra kammare kan uppfylla dessa höga krav, där höger och vänster ventriklar skiljer det syresatta blodet från deoxygenerade. Således är syreinnehållet som når vävnaderna högst möjligt.

Det finns ingen kommunikation mellan vänster och höger kammare i hjärtat, eftersom de är åtskilda av en tjock septum eller septum.

Hålrummen som är belägna i det övre partiet är förmakarna, åtskilda av mellanvägsseptum och ansvarar för att ta emot blod Den överlägsna och sämre vena cava är anslutna till höger atrium, medan de fyra lungvenerna når det vänstra atriumet, två kommer från varje lunga.

Ventriklarna är belägna i det nedre området av hjärtat och är anslutna till förmakarna genom de atrioventrikulära ventilerna: tricuspid, som finns på höger sida och mitral eller bicuspid till vänster.

Vanliga sjukdomar

Hjärt-kärlsjukdomar, även kända som kranskärlssjukdom eller hjärtsjukdom, innefattar en serie patologier associerade med felaktig funktion av hjärtat eller blodkärlen.

Enligt undersökningar är hjärt-kärlsjukdomar den främsta dödsorsaken i USA och i vissa europeiska länder. Riskfaktorer inkluderar en stillasittande livsstil, dieter med hög fetthalt och rökning. Bland de vanligaste patologierna är:

Arteriell hypertoni

Hypertension består av förhöjda värden på systoliskt tryck, större än 140 mm Hg och diastoliskt tryck större än 90 mm Hg. Detta leder till ett onormalt blodflöde genom hela cirkulationssystemet.

arytmier

Termen arytmi avser modifieringen av hjärtfrekvensen, produkten av en okontrollerad rytm - takykardi - eller bradykardi.

Orsakerna till arytmier är varierande, allt från ohälsosam livsstil till genetisk arv.

Murmurs i hjärtat

Murmurs består av onormala hjärtljud som upptäcks genom auskultationsprocessen. Detta ljud är förknippat med ökat blodflöde på grund av ventilproblem.

Inte alla mumlar är lika allvarliga, det beror på ljudets varaktighet och ljudets region och intensitet.

åderförkalkning

Det består av härdning och ansamling av fetter i artärerna, främst på grund av obalanserade dieter.

Detta tillstånd gör det svårt för blodet att passera, vilket ökar sannolikheten för andra hjärt- och kärlproblem, till exempel stroke.

Hjärtsvikt

Hjärtsvikt hänvisar till ineffektiv pumpning av blod till resten av kroppen, vilket orsakar symtom på takykardi och andningsproblem.

referenser

Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologi: Life on Earth. Pearson utbildning.
Donnersberger, AB, & Lesak, AE (2002). Anatomi och fysiologi labbok. Redaktionell Paidotribo.
Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2007). Integrerade zoologiska principer. McGraw-Hill.
Kardong, KV (2006). Ryggradsdjur: jämförande anatomi, funktion, evolution. McGraw-Hill.
Larradagoitia, LV (2012). Grundläggande anatomofysiologi och patologi. Redaktionsparaninfo.
Parker, TJ, & Haswell, WA (1987). Zoologi. Chordates (Vol. 2). Jag vänt.
Randall, D., Burggren, WW, Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Eckert djurfysiologi. Macmillan.
Vived, AM (2005). Grunder för fysiologi för fysisk aktivitet och idrott. Panamerican Medical Ed.

CIRKULATIONSSYSTEM: FUNKTIONER, DELAR, TYPER, SJUKDOMAR - ANATOMI OCH FYSIOLOGI - 2025