КРОВОНОСНА СИСТЕМА: ФУНКЦІЇ, ЧАСТИНИ, ВИДИ, ЗАХВОРЮВАННЯ - АНАТОМІЯ ТА ФІЗІОЛОГІЯ - 2025

Кровоносна система включає в себе ряд органів, організувати проходження крові через всі тканини, що дозволяє транспортування різних матеріалів , такі як поживні речовини, кисень, діоксид вуглецю, гормони, серед інших. Його складають серце, вени, артерії та капіляри.

Основна його функція полягає в транспортуванні матеріалів, хоча вона також бере участь у створенні стабільного середовища для життєдіяльності з точки зору рН і температури, а також пов'язана з імунною реакцією та сприяє згортанню крові.

Автор Ломаппмі, із Вікісховища

Кровоносні системи можуть бути відкритими - у більшості безхребетних - складатися з одного або декількох сердець, простору, званого гемоцеле, та мережі кровоносних судин; або закритий - у деяких безхребетних та у всіх хребетних - де кров обмежена ланцюгом кровоносних судин та серця.

У тваринному середовищі кровоносні системи дуже різноманітні, і залежно від групи тварин змінюється відносна важливість органів, що їх складають.

Наприклад, у хребетних серце визначальне в процесі кровообігу, тоді як у членистоногих та інших безхребетних істотні рухи кінцівок.

Особливості

Кровоносна система в першу чергу відповідає за транспортування кисню та вуглекислого газу між легенями (або зябрами, залежно від тварини, що вивчається) та тканинами тіла.

Так само кровоносна система відповідає за розподіл усіх поживних речовин, що переробляються травною системою, на всі тканини організму.

Він також розподіляє відходи та токсичні компоненти до нирок та печінки, де після детоксикації вони виводяться з особи через процес виведення.

З іншого боку, він служить транспортним шляхом для гормонів, що виділяються залозами, і розподіляє їх по органам, де вони повинні діяти.

Він також бере участь у: терморегуляції організмів, належному регулюванні кровотоку, у регулюванні рН організму та у підтриманні належного гідро-електролітного балансу, щоб можна було провести необхідні хімічні процеси.

У крові містяться структури, звані тромбоцитами, які захищають людину від кровотечі. Нарешті, кров складається з лейкоцитів, тому вона відіграє важливу роль у захисті від чужорідних тіл та збудників хвороб.

Частини (органи)

Кровоносна система складається з насоса - серця - і системи судин. Ці структури будуть детально описані нижче:

Серце

Серця - це м’язові органи з насосними функціями, здатні просувати кров через усі тканини тіла. Взагалі вони складаються з серії камер, які з'єднані послідовно і облямовані клапанами (або сфінктерами у певних видів).

У ссавців серце має чотири камери: дві передсердя та два шлуночки. Коли серце стискається, кров викидається в кровоносну систему. Кілька камер серця дозволяють підвищувати тиск, коли кров рухається від венозної до артеріальної зони.

Передсердна порожнина захоплює кров і її скорочення направляють її до шлуночків, де скорочення посилають кров по всьому організму.

Серцевий м’яз складається з трьох типів м’язових волокон: клітини синоатріального та атріовентрикулярного вузлів, клітини ендокарда шлуночків та волокна міокарда.

Перші невеликі і слабо стискаються, вони авторитмічні, а провідність між клітинами низька. Друга група клітин більша, слабко стискається, але швидко проводиться. Нарешті, волокна мають проміжні розміри, мають потужне скорочення і є важливою частиною серця.

Будова серця

У людини серце розташоване в нижній передній ділянці середостіння, підтримується діафрагмою і за грудиною. Форма конічна і нагадує пірамідальну структуру. Кінчик серця називається верхівкою і розташовується в лівій області тіла.

Поперечний переріз серця виявив би три шари: ендокард, міокард та епікард. Внутрішня область - це ендокард, який є суцільним з судинами і контактує з кров’ю.

Середній шар - міокард і тут найбільша кількість серцевої маси. Тканина, яка її утворює, м'язова, мимовільне скорочення і має розтяжки. Структури, що з'єднують серцеві клітини, є міжкалярними дисками, що дозволяють їм діяти синхронно.

Зовнішнє покриття серця називається епікардом і складається з сполучної тканини. Нарешті, серце оточене зовнішньою мембраною, що називається перикардом, яка в свою чергу поділяється на два шари: фіброзний і серозний.

Серозний перикард містить перикардіальну рідину, функцією якої є змащування та демпфірування рухів серця. Ця мембрана прикріплена до грудини, спинного стовпа та діафрагми.

Електрична активність серця

Серцебиття складається з ритмічних явищ систол і діастол, де перша відповідає скороченню, а друга - розслабленню м’язової маси.

Для скорочення клітин має бути пов'язаний з ними потенціал дії. Електрична активність серця починається в області, що називається «кардіостимулятор», яка поширюється на інші сполучені клітини через їх мембрани. Кардіостимулятори розташовані у венозній пазусі (в серці хребетних).

Артерії

Артерії - це всі судини, які залишають серце, і в цілому в них знаходиться кисень, яка називається артеріальною кров’ю. Тобто вони можуть переносити кисневу кров (наприклад, аорту) або дезоксигеновану кров (наприклад, легеневу артерію).

Зауважте, що відмінність між венами та артеріями залежить не від їх вмісту, а від їх зв’язку із серцем та з капілярною мережею. Іншими словами, судини, які виходять із серця, - це артерії, а ті, що до нього потрапляють, - вени.

Стінка артерій складається з трьох шарів: найглибша - це tunica intima, утворена тонким ендотелієм на еластичній мембрані; середа туніки, утворена волокнами гладкої мускулатури та сполучної тканини; і нарешті, tunica externa або adventitia, що складається з жирової тканини та колагенових волокон.

Коли артерії віддаляються від серця, їх склад змінюється, збільшуючи частку гладкої мускулатури і меншу еластичність, і їх називають м’язовими артеріями.

Кров'яний тиск

Артеріальний тиск можна визначити як силу, яку кров чинить на стінки судин. У людини стандартний тиск крові становить від 120 мм рт.ст. в систолі, до 80 мм рт.ст. в діастолі і зазвичай позначається цифрами 120/80.

Наявність еластичної тканини дозволяє артеріям пульсувати, поки кров тече через структуру, тим самим допомагаючи підтримувати високий артеріальний тиск. Стінки артерій повинні бути надзвичайно товстими, щоб запобігти їх руйнуванню при падінні артеріального тиску.

Вени

Вени - це судини, відповідальні за транспортування крові з системи капілярної мережі до серця. У порівнянні з артеріями вени набагато рясніші і мають тоншу стінку, вони менш еластичні і їх діаметр більший.

Як і артерії, вони складаються з трьох гістологічних шарів: внутрішнього, середнього та зовнішнього. Тиск у венах дуже низький - порядку 10 мм рт.ст. - тому їм треба допомагати з клапанами.

Капіляри

Капіляри були відкриті італійським дослідником Марчелло Малпігі в 1661 році, вивчаючи їх в легенях земноводних. Вони є дуже рясними структурами, які утворюють розгалужені мережі біля майже всіх тканин.

Її стінки складаються з тонких ендотеліальних клітин, з'єднаних волокнами сполучної тканини. Необхідно, щоб стінки були тонкими, щоб обмін газами і метаболічними речовинами відбувався легко.

Вони є дуже вузькими пробірками, у ссавців вони мають приблизний діаметр 8 мкм, достатньо великий, щоб кров'яні клітини проходили крізь них.

Вони являють собою структури, проникні для малих іонів, поживних речовин і води. При впливі артеріального тиску рідини витісняються в інтерстиціальний простір.

Рідини можуть проходити через щілини в ендотеліальних клітинах або через везикули. Навпаки, речовини ліпідного характеру можуть легко дифундувати через мембрани ендотеліальних клітин.

Кров

Кров - це густа і в'язка рідина, що відповідає за транспортування елементів, вона зазвичай знаходиться при температурі 38 ° С і становить 8% від загальної ваги середньої особи.

У випадку з дуже простими тваринами, такими як планарій, не можна говорити про "кров", оскільки вони мають лише прозору водянисту речовину, що складається з клітин і деяких білків.

Що стосується безхребетних тварин, у яких закрита кровоносна система, кров загалом відомий під терміном гемолімфа. Нарешті, у хребетних кров - це дуже складна рідка тканина, її основними компонентами є плазма, еритроцити, лейкоцити та тромбоцити.

Плазма

Плазма становить рідке зілля крові і відповідає 55% її загального складу. Основна його функція - транспортування речовин і регуляція обсягу крові.

Деякі білки розчиняються в плазмі, такі як альбумін (основний компонент, понад 60% загального білка), глобуліни, ферменти та фібриноген, крім електролітів (Na ⁺ , Cl ^- , K ⁺ ), глюкози, амінокислот, відходів метаболізм, серед інших.

Він також містить низку розчинених газів, таких як кисень, азот та вуглекислий газ, залишки, що утворюються в процесі дихання і повинні бути виведені з організму.

Тверді компоненти

У крові є клітинні компоненти, які відповідають решти 45% крові. Ці елементи відповідають еритроцитам, лейкоцитам і клітинам, що відносяться до процесу згортання.

Еритроцити, які також називаються еритроцитами, є двоякоподібними дисками і відповідають за транспортування кисню завдяки наявності білка під назвою гемоглобін. Цікавим фактом щодо цих клітин є те, що у ссавців зрілі еритроцити не мають ядра.

Вони дуже рясні клітини, в мілілітрі крові міститься 5,4 мільйона еритроцитів. Період напіввиведення циркулюючого еритроциту становить близько 4 місяців, за який він може проїхати більше 11 000 кілометрів.

Білі клітини крові або лейкоцити пов'язані з імунною відповіддю і виявляються в меншій пропорції, ніж еритроцити, в порядку від 50000 до 100000 на мілілітр крові.

Існує кілька типів лейкоцитів, включаючи нейтрофіли, базофіли та еозинофіли, згруповані під категорією гранулоцитів; і агранулоцити, відповідні лімфоцитам і моноцитам.

Нарешті, є фрагменти клітин, які називаються тромбоцитами - або тромбоцитами інших хребетних, - які беруть участь у процесі згортання, запобігаючи кровотечі.

Джерело: pixabay.com

Типи кровоносних систем

Дрібні тварини діаметром менше 1 мм здатні транспортувати матеріали у своїх тілах простими дифузійними процесами.

Однак із збільшенням розміру тіла виникає потреба у спеціалізованих органах для розподілу матеріалів, таких як гормони, солі або відходи, до різних областей тіла.

У великих тварин є різноманітні кровоносні системи, які ефективно виконують функцію транспортування матеріалів.

Усі системи кровообігу повинні мати такі елементи: головний орган, відповідальний за перекачування рідин; система артерій, здатна розподіляти кров і зберігати тиск; капілярна система, яка дозволяє переносити матеріали з крові в тканини і нарешті венозну систему.

Сукупність артерій, вен і капілярів утворює те, що відомо як "периферичний кровообіг".

Таким чином, набір сил, що здійснюються раніше згаданими органами (ритмічні удари серця, еластичне віддалення артерій і скорочення м’язів, які оточують кровоносні судини), дозволяють зробити рух крові в тілі.

Відкриті кровоносні системи

Відкритий кровообіг присутній у різних груп безхребетних тварин, таких як ракоподібні, комахи, павуки та різні молюски. Він складається з системи крові, яка перекачується серцем і досягає порожнини, званої гемоцеле. Крім того, вони мають одне або більше серця і судин.

Гемоцеле може займати в деяких організмах до 40% від загального об'єму тіла і розташовується між ектодермою та ентодермою, пам’ятаючи, що трибластичні тварини (також відомі як триплобласти) мають три ембріональні листки: ентодерму, мезодерму та ектодерму.

Наприклад, у деяких видів крабів об'єм крові відповідає 30% об'єму тіла.

Рідка речовина, яка потрапляє в гемоцеле, називається гемолімфою або кров’ю. У цих типах систем не відбувається розподіл крові по капілярах до тканин, але органи омиваються гемолімфою безпосередньо.

Коли серце стискається, клапани закриваються і кров змушена їхати до гемоцеле.

Тиск у закритих кровоносних системах досить низький - від 0,6 до 1,3 кілопаскалів, хоча скорочення серця та інших м'язів можуть підвищувати артеріальний тиск. Ці тварини обмежені у швидкості та розподілі кровотоку.

Закриті кровоносні системи

У закритих кровоносних системах кров рухається по ланцюгу, складеному з трубок, і проходить шлях від артерій до вен, проходячи по капілярах.

Цей тип кровоносної системи присутній у всіх хребетних тварин (риб, земноводних, плазунів, птахів та ссавців), а також у деяких безхребетних тварин, таких як дощовий черв'як та головоногих.

Закриті системи характеризуються представленням чіткого поділу функцій у кожному з органів, що їх складають.

Об'єм крові займає значно меншу частку, ніж у відкритих системах. Приблизно від 5 до 10% від загального обсягу тіла людини.

Серце є найважливішим органом і відповідає за перекачування крові в артеріальній системі, підтримуючи тим самим високий кров'яний тиск.

Артеріальна система відповідає за збереження тиску, який змушує кров проходити через капіляри. Тому тварини із закритим кровообігом можуть швидко транспортувати кисень.

Капіляри, будучи такими тонкими, дозволяють обмінюватися матеріалами між кров’ю і тканинами, опосередковуючи просту дифузійну, транспортну або фільтраційну процеси. Тиск дозволяє ультрафільтраційні процеси в нирках.

Еволюція кровоносної системи

Протягом еволюції хребетних тварин серце помітно збільшилось. Одне з найважливіших нововведень - поступове збільшення виділення крові з киснем та дезоксигенацією.

Риби

У найпримітивніших хребетних, риб, серце складається з ряду скоротливих порожнин, у яких лише одне передсердя та один шлуночок. У кровоносну систему риб кров відкачується з єдиного шлуночка, минулих капілярів у зябрах, де відбувається поглинання кисню і викидається вуглекислий газ.

Кров продовжує свій шлях через іншу частину тіла, і надходження кисню до клітин відбувається в капілярах.

Земноводні та плазуни

Коли зароджувались земноводні, а потім і плазуни, в серці з’являється нова камера, в якій зараз три камери: дві передсердя та один шлуночок.

За допомогою цієї інновації дезоксигенована кров досягає правого передсердя, а кров, що надходить з легенів, досягає лівого передсердя, передається правого шлуночка.

У цій системі дезоксигенована кров залишається в правій частині шлуночка, а оксигенація - в лівій, хоча відбувається деяке змішування.

Що стосується плазунів, то поділ помітніше, оскільки існує фізична структура, яка частково ділить ліву та праву області.

Птахи та ссавці

У цих родах ендотермія ("теплокровні" тварини) призводить до більш високих вимог щодо постачання тканинами кисню.

Серце з чотирма камерами здатне відповідати цим високим вимогам, коли правий і лівий шлуночки відокремлюють оксигеновану кров від дезоксигенованої. Таким чином, вміст кисню, що досягає тканин, є максимально можливим.

Немає зв’язку між лівою та правою камерами серця, оскільки вони розділені товстою перегородкою або перегородкою.

Порожнини, розташовані у верхній частині, є передсердями, розділеними міжпередсердною перегородкою і відповідають за отримання крові. Верхня і нижня порожнисті вени з'єднані з правим передсердям, тоді як чотири легеневі вени досягають лівого передсердя, по два виходять з кожного легені.

Шлуночки розташовані в нижній ділянці серця і з'єднуються з передсердями через атріовентрикулярні клапани: тристулковий, що знаходиться з правого боку та мітральний або двостулковий ліворуч.

Поширені захворювання

Серцево-судинні захворювання, також відомі як ішемічна або серцева хвороба, містять низку патологій, пов’язаних з неправильним функціонуванням серця або судин.

Згідно з проведеними опитуваннями, серцево-судинні захворювання є провідною причиною смерті в США та деяких європейських країнах. До факторів ризику відносять малорухливий спосіб життя, дієти з високим вмістом жиру та куріння. Серед найбільш поширених патологій:

Артеріальна гіпертензія

Гіпертонія складається з підвищених значень систолічного тиску, що перевищує 140 мм рт.ст. і діастолічного тиску понад 90 мм рт. Це призводить до аномального потоку крові по всій кровоносної системі.

Аритмії

Термін аритмія відноситься до зміни серцевого ритму, продукту неконтрольованого ритму - тахікардії - або брадикардії.

Причини аритмії різноманітні, починаючи від нездорового способу життя і закінчуючи генетичним успадкуванням.

Шум у серці

Шум буває з аномальних серцевих звуків, які виявляються в процесі аускультації. Цей звук пов'язаний із посиленням кровотоку через проблеми з клапаном.

Не всі шуми однаково серйозні, це залежить від тривалості звуку та області та інтенсивності шуму.

Атеросклероз

Він складається із загартування та скупчення жиру в артеріях, головним чином, через незбалансовану дієту.

Цей стан утруднює пропуск крові, збільшуючи ймовірність інших серцево-судинних проблем, наприклад, інсультів.

Серцева недостатність

Серцева недостатність відноситься до неефективного перекачування крові до іншої частини тіла, що викликає симптоми тахікардії та проблеми з диханням.

Список літератури

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Біологія: Життя на Землі. Пірсонова освіта.
2. Donnersberger, AB, & Lesak, AE (2002). Книга лабораторії з анатомії та фізіології. Редакція Paidotribo.
3. Хікман, К.П., Робертс, Л.С., Ларсон, А., Обер, WC, & Гарнізон, C. (2007). Комплексні принципи зоології. McGraw-Hill.
4. Кардон, К. В. (2006). Хребетні: порівняльна анатомія, функція, еволюція. McGraw-Hill.
5. Ларрадагоїтія, Л. В. (2012). Основна анатомофізіологія та патологія. Редакція Paraninfo.
6. Parker, TJ, & Haswell, WA (1987). Зоологія. Хордати (т. 2). Я перевернувся.
7. Randall, D., Burggren, WW, Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Фізіологія тварин Еккерта. Макміллан.
8. Vived, AM (2005). Основи фізіології фізичної активності та спорту. Panamerican Medical Ed.