КАРДИОВАСКУЛАРНИ СИСТЕМ: ФИЗИОЛОГИЈА, ФУНКЦИЈЕ ОРГАНА, ХИСТОЛОГИЈА - АНАТОМИЈА И ФИЗИОЛОГИЈА - 2025

Кардиоваскуларни систем је сложен скуп крвних судова који превози материје између ћелија и крви и између крви и животне средине. Његове компоненте су срце, крвни судови и крв.

Функције кардиоваскуларног система су: 1) дистрибуција кисеоника и хранљивих материја у ткивима тела; 2) транспортују угљен диоксид и метаболичке отпадне продукте из ткива у плућа и излучне органе; 3) доприносе функционисању имуног система и терморегулацији.

Извор: Едоарадо

Срце делује као две пумпе, једна за плућну циркулацију и једна за системску. Оба круга захтевају да се коморе срца уговарају на одговарајући начин, померајући крв једносмерно.

Плућна циркулација је проток крви између плућа и срца. Омогућује размену гасова у крви и плућних алвеола. Системска циркулација је проток крви између срца и остатка тела, искључујући плућа. Укључује крвне судове унутар и изван органа.

Проучавање урођених срчаних болести омогућило је велики напредак у познавању анатомије срца новорођенчади и одраслих, као и о генима или хромозомима који су укључени у урођене дефекте.

Велики број срчаних болести стечених током живота зависи од фактора као што су старост, пол или породична историја. Здрава исхрана, физичка вежба и лекови могу да спрече или контролишу ове болести.

Поуздана дијагноза болести крвожилног система омогућена је технолошким напретком у снимању. Слично томе, напредак у хирургији омогућио је отклањање већине урођених оштећења и многих ванрођених болести.

Анатомија и хистологија срца

Камере

Срце има функционално различиту леву и десну страну. Свака страна одељења је подељена у две коморе, горњу која се зове атријум и доњу која се назива клијетка. Обе коморе су сачињене пре свега од посебне врсте мишића која се назива срчана.

Атрија, или горња комора, раздвојена је интератријским септумом. Вентрикули или доње коморе раздвојени су интервентрикуларним септумом. Зид десног преткоморе је танак, три вене испуштају крв у унутрашњост: горња и доња капија вене и коронарни синус. Та крв долази из тела.

Делови срца. Извор: Диаграм_оф_тхе_хуман_хеарт_ (обрезан) _пт.свг: Рхцастилхосдеривативни рад: Ортиса

Леви зид атрија је три пута дебљи од десног. Четири плућна вена испуштају оксигенирану крв у леви претклон. Ова крв долази из плућа.

Зидови вентрикула, посебно леви, много су дебљи од атрија. Плућна артерија полази од десне коморе која крв усмери у плућа. Аорта полази од леве коморе која крв усмерава према остатку тела.

Унутрашња површина вентрикула је ребраста, са сноповима и завојима мишића, који се називају трабецулае царнеае. Папиларни мишићи стрше у шупљину вентрикула.

Вентили

Свако отварање вентрикула је заштићено вентилом који спречава повратак протока крви. Постоје две врсте залистака: атриовентрикуларни (митрални и трикуспидални) и семилунарни (плућни и аортни).

Митрални вентил, који је двослојни, повезује леви атријум (атријум) са вентрикулом на истој страни. Трикуспидни вентил повезује десни атријум (атријум) са клијетком на истој страни.

Квргави су листови набора на ендокардијуму (мембрана ојачана влакнастим везивним ткивом). Квргави и папиларни мишићи атриовентрикуларних заклопки спојени су структурама, названим цхордае тендинае, у облику танких жице.

Семилунарни вентили су џепне конструкције. Плућни вентил, састављен од два летака, повезује десну комору са плућном артеријом. Аортни вентил, састављен од три летака, повезује леву комору са аортом.

Трака влакнастог везивног ткива (аннулус фибросус) која одваја атрију од вентрикула, пружа површине за причвршћивање мишића и убацивање вентила.

Зид

Зид срца се састоји од четири слоја: ендокардијума (унутрашњи слој), миокарда (унутрашњи средњи слој), епикарда (спољњи средњи слој) и перикардија (спољни слој).

Ендокард је танки слој ћелија сличан ендотелу крвних судова. Миокард садржи контрактилне елементе срца.

Миокард се састоји од мишићних ћелија. Свака од ових ћелија има миофибриле који формирају контрактилне јединице које се називају сарцомерес. Сваки сарцомере има актинске филаменте који стрше из супротних линија, а организовани су око дебелих миозинских филамената.

Епикардијум је слој мезотелних ћелија који продире кроз коронарне судове који воде до миокарда. Ове посуде доводе артеријску крв у срце.

Перикардијум је лабави слој епителних ћелија који почива на везивном ткиву. Он формира мембрански сак у којем је срце суспендирано. Причвршћен је испод дијафрагме, са бочних страна плеуре и испред стернума.

Хистологија васкуларног система

Велики крвни судови имају трослојну структуру, а то су: туница интима, туница медиа и туница адвентитиа.

Туница интима, која је најдубљи слој, је једнослојни слој ендотелних ћелија прекривен еластичним ткивом. Овај слој контролише васкуларну пропустљивост, вазоконстрикцију, ангиогенезу и регулише коагулацију.

Туница интима вена руку и ногу има вентиле који спречавају повратни ток крви, усмеравајући је према срцу. Ти се вентили састоје од ендотела и мало везивног ткива.

Медиј тунице, који је посредни слој, одвојен је од интиме унутрашњим еластичним листом, састављеним од еластина. Медиј тунице састоји се од ћелија глатког мишића, уграђених у ванћелијски матрикс и еластичних влакана. У артеријама је туница медија густа, док је у венама танка.

Туница адвентитиа, која је најудаљенији слој, најјача је од три слоја. Састоји се од колагена и еластичних влакана. Овај слој је ограничавајућа баријера, која штити посуде од ширења. У великим артеријама и венама адвентитија садржи васа васорум, мале крвне судове који опскрбљују васкуларни зид кисеоником и храњивим тварима.

Физиологија срца

Возни систем

Редовна контракција срца резултат је урођеног ритма срчаног мишића. Контракција почиње у атрију. Следи контракцију вентрикула (атријална и вентрикуларна систола). Следи опуштање атријалне и вентрикуларне коморе (диастола).

Специјализовани систем срчане проводљивости одговоран је за покретање електричне активности и преношење у све делове миокарда. Овај систем се састоји од:

- Две мале масе специјализованог ткива, наиме: синоатријски чвор (СА чвор) и атриовентрикуларни чвор (АВ чвор).

- Његов сноп са гранама и системом Пуркиње, смештен у вентрикулама.

У људском срцу, СА чвор налази се у десном атријуму, поред супериорне шупљине вене. АВ чвор налази се у десном задњем дијелу интератријског септума.

Ритмичке срчане контракције потичу од спонтано генерисаног електричног импулса на СА чвору. Брзина стварања електричног импулса управља се ћелијама пејсмејкера ​​овог чвора.

Импулс генериран у СА чвору пролази кроз АВ чвор. Затим се наставља кроз сноп Његове и њене гране према Пуркиње систему, у вентрикуларним мишићима.

Срчаног мишића

Ћелије срчаног мишића повезане су интеркалираним дисковима. Ове ћелије су повезане једна у другу у низу и паралелно и тако формирају мишићна влакна.

Станичне мембране интеркалираних дискова спајају се једна са другом како би формирали пропусне комуникацијске спојеве који омогућавају брзу дифузију јона и самим тим електричну струју. Пошто су све ћелије електрично повезане, кажемо да је срчани мишић функционално електрични синцитијум.

Срце чине два синцицика:

- Атријум, који чине зидови атријума.

- вентрикуларна, сачињена од зидова вентрикула.

Ова подела срца омогућава атрију да се стегне мало пре него што се вентрикули уговоре, што ефикасно пумпа срце.

Акциони потенцијал срчаног мишића

Расподела јона кроз ћелијску мембрану ствара разлику у електричном потенцијалу између унутрашњости и спољашње ћелије, што је познато и као мембрански потенцијал.

Потенцијал мембране мембране сисара је -90 мВ. Стимулат ствара акциони потенцијал, а то је промена потенцијала мембране. Тај потенцијал се шири и одговоран је за почетак контракције. Акцијски потенцијал се дешава у фазама.

У фази деполаризације, срчана ћелија се стимулише и долази до отварања натријум-канала напона и уласка натријума у ​​ћелију. Пре него што се канали затворе, мембрански потенцијал достигне +20 мВ.

У почетној фази реполаризације натријумски канали се затварају, ћелија почиње реполаризовати и калијум јони излазе из ћелије кроз калијумске канале.

У фази висоравни долази до отварања калцијумових канала и брзог затварања калијумских канала. Фаза брзе реполаризације, затварање калцијумових канала и споро отварање калијумских канала враћају ћелију у њен потенцијал одмора.

Контрактилни одговор

Отварање калцијевих канала зависних од напона у мишићним ћелијама један је од догађаја деполаризације који омогућава Ца ^{+2 да} уђе у миокард. Ца ⁺² је ефектор који спаја деполаризацију и контракцију срца.

Након деполаризације ћелија долази до уласка Ца ⁺² , што покреће ослобађање додатних Ца ⁺² кроз Ца ^{+ 2-} осетљиве канале у саркоплазматском ретикулуу. Ово повећава концентрацију Ца ⁺² сто пута .

Контрактилни одговор срчаног мишића почиње након деполаризације. Када се реполаризују мишићне ћелије, сакоплазматски ретикулум поново апсорбује вишак Ца ⁺² . Концентрација Ца ⁺² враћа се на почетни ниво, омогућавајући мишићима да се опусте.

Изјава Старлинговог закона о срцу је да „енергија ослобођена током контракције зависи од дужине почетног влакна“. У мировању почетна дужина влакана одређује се степеном дијастоличког пуњења срца. Притисак који се развија у комори пропорционалан је волумену коморе на крају фазе пуњења.

Функција срца: срчани циклус и електрокардиограми

У касној дијастоли митрални и трикуспидни залупи су отворени, а аортни и плућни залисци затворени. Кроз дијастолу, крв улази у срце и испуњава атрије и вентрикуле. Брзина пуњења успорава како се вентрикули шире и затварају се АВ вентили.

Контракција атријских мишића, или атријалне систоле, смањује форамину горње и инфериорне вене и плућне вене. Крв има тенденцију задржавања у срцу инерцијом покрета долазне крви.

Почиње контракција вентрикула, или вентрикуларна систола, а АВ залупци се затварају. Током ове фазе вентрикуларни мишић се мало скраћује и миокард притиска крв на вентрикули. То се назива изоволумски притисак, траје све док притисак у клијеткама не прекорачи притисак у аорти и плућној артерији и њеним вентилима.

Мерење флуктуација потенцијала срчаног циклуса огледа се у електрокардиограму: П талас настаје деполаризацијом атрија; КРС комплексом доминира вентрикуларна деполаризација; талас Т је реполаризација вентрикула.

Функционисање крвожилног система

Компоненте

Циркулација је подељена на системску (или периферну) и плућну. Компоненте крвожилног система су вене, венуле, артерије, артериоле и капиларе.

Венуле примају крв из капилара и постепено се спајају са великим венама. Вене носе крв назад у срце. Притисак у венском систему је низак. Зидови посуда су танки, али мишићави да се стежу и шире. То им омогућава да буду контролисан резервоар крви.

Артерије имају функцију транспорта крви под високим притиском у ткива. Због тога артерије имају снажне васкуларне зидове и крв се креће великом брзином.

Артериоле су мале гране артеријског система, које делују као контролни водови кроз које се крв транспортује у капиларе. Артериоле имају снажне мишићне зидове који се могу неколико пута смањити или проширити. Ово омогућава артеријама да промене проток крви по потреби.

Капиларе су мале жиле у артериолама које омогућавају размену хранљивих материја, електролита, хормона и других супстанци између крви и интерстицијске течности. Зидови капиларе су танки и имају много пора које су пропусне за воду и мале молекуле.

Притисак

Када се вентрикули скупе, унутрашњи притисак леве коморе расте од нуле до 120 мм Хг. То узрокује отварање аортног залистака и проток крви избачен у аорту, што је прва артерија системске циркулације. Максимални притисак током систоле назива се систолички притисак.

Аортни вентил се затим затвара, а лева комора опушта, тако да крв може ући из левог преткоморе кроз митрални вентил. Период опуштања назива се дијастола. У том периоду притисак пада на 80 мм Хг.

Разлика између систоличког и дијастоличког притиска је, дакле, 40 мм Хг, а назива се пулсни притисак. Комплексно артеријско стабло смањује притисак пулсације, чинећи, уз неколико пулсација, проток крви у ткивима непрекидан.

Контракција десне коморе, која се јавља истовремено са левом, гура крв кроз плућни вентил и у плућну артерију. То се дели на мале артерије, артериоле и капиларе плућне циркулације. Плућни притисак је много нижи (10–20 мм Хг) од системског притиска.

Крвожилни одговор на крварење

Крварења могу бити спољна или унутрашња. Када су велике, потребна им је хитна лекарска помоћ. Значајно смањење запремине крви узрокује пад крвног притиска, што је сила која креће крв у циркулационом систему како би се обезбедио кисеоник који ткивима треба да остане жив.

Пад крвног притиска опажају барорецептори, који смањују њихову брзину пражњења. Кардиоваскуларни центар мозга који се налази у дну мозга открива смањену активност басорецептора, што ослобађа низ хомеостатских механизама који теже враћању нормалног крвног притиска.

Медуларни кардиоваскуларни центар повећава симпатичку стимулацију десног синоатријског чвора, што: 1) повећава снагу контракције срчаног мишића, повећавајући волумен крви испумпане у сваком пулсу; 2) повећава број откуцаја у јединици времена. Оба процеса повећавају крвни притисак.

Истовремено, медуларни кардиоваскуларни центар стимулише контракцију (вазоконстрикцију) одређених крвних судова, приморавајући део крви који садрже да пређе на остатак крвожилног система, укључујући срце, повећавајући крвни притисак.

Циркулацијски одговор на вежбање

Током вежбања, телесна ткива повећавају потребу за кисеоником. Због тога, током екстремних аеробних вежби, брзина испумпавања крви кроз срце треба да порасте са 5 на 35 литара у минути. Најочитији механизам да се то постигне је повећање броја откуцаја срца у јединици времена.

Повећање пулсација прати: 1) артеријска вазодилатација у мишићима; 2) вазоконстрикција у пробавном и бубрежном систему; 3) вазоконстрикција вена што повећава венски повратак у срце и самим тим количина крви коју може да испумпа. Тако мишићи примају више крви, а самим тим и више кисеоника

Нервни систем, посебно медуларни кардиоваскуларни центар, игра фундаменталну улогу у тим одговорима на вежбање кроз симпатичке стимулације.

Ембриологија

У четвртој недељи људског ембрионалног развоја крвожилни систем и крв почињу да се формирају у "крвне острва" који се појављују у месодермалном зиду жуманцета. У то време ембрион почиње да буде превелик да би се дистрибуција кисеоника могла извршити само дифузијом.

Прва крв, која се састоји од нуклеираних еритроцита, попут гмазова, водоземаца и риба, потиче из ћелија званих хемангиобласти, смештених у "крвним острвима".

У седмицама 6–8, производња крви која се састоји од типичних нуклеусних црвених крвних зрнаца сисара почиње да се креће у јетри. До 6. месеца, еритроцити колонизирају коштану срж и њихова производња у јетри почиње опадати, престајући у раном неонаталном периоду.

Ембрионалне крвне судове формирају три механизма:

- коалесценција ин ситу (васкулогенеза).

- Миграција ендотелних прекурсорских ћелија (ангиобласта) према органима.

- Развој из постојећих жила (ангиогенеза).

Срце настаје из мезодерме и почиње куцати у четвртој недељи гестације. Током развоја цервикалне и цефаличне регије, прва три грана лука ембриона формирају каротидни артеријски систем.

Болести: делимична листа

Анеуризма . Ширење слабог сегмента артерије проузроковано крвним притиском.

Аритмија . Одступање од нормалне правилности срчаног ритма због оштећења електричне проводљивости срца.

Атеросклероза . Хронична болест изазвана таложењем (плакова) липида, холестерола или калцијума на ендотелијуму великих артерија.

Конгениталне грешке . Ненормалности генетског или окружног порекла крвожилног система присутне при рођењу.

Дислипидемиас . Ненормални ниво липопротеина у крви. Липопротеини преносе липиде између органа.

Ендокардитис . Упала ендокарда изазвана бактеријском, а понекад и гљивичном инфекцијом.

Цереброваскуларна болест . Изненадна оштећења услед смањеног протока крви у делу мозга.

Валвуларна болест . Квар Митрал вентила како би се спречио неправилан проток крви.

Срце неуспеха . Неспособност срца да се ефикасно опушта и опушта, смањујући његово деловање и угрожавајући циркулацију.

Хипертензија . Крвни притисак већи од 140/90 мм Хг. Ствара атерогенезу оштећујући ендотел

Инфаркт . Смрт дела миокарда проузрокована прекидом протока крви тромбом заглављеним у коронарној артерији.

Варикозне вене и хемороиди . Кокоши је вена коју је крв развела. Хемороиди су групе варикозних вена у анусу.

Референце

1. Ааронсон, ПИ, Вард, ЈПТ, Виенер, ЦМ, Сцхулман, СП, Гилл, ЈС 1999. Кардиоваскуларни систем на први поглед, Блацквелл, Окфорд.
2. Артман, М., Бенсон, ДВ, Сривастава, Д., Јоел Б. Стеинберг, ЈБ, Наказава, М. 2005. Кардиоваскуларни развој и урођене малформације: молекуларни и генетски механизми. Блацквелл, Малден.
3. Барретт, КЕ, Броокс, ХЛ, Барман, СМ, Иуан, ЈКС-Ј. 2019. Ганонг преглед медицинске физиологије. МцГрав-Хилл, Њујорк.
4. Бурггрен, ВВ, Келлер, ББ 1997. Развој кардиоваскуларног система: молекули организама. Цамбридге, Цамбридге.
5. Дзау, ВЈ, Дуке, ЈБ, Лиев, Ц.-Ц. 2007. Кардиоваскуларна генетика и геномика за кардиолога, Блацквелл, Малден.
6. Фармер, ЦГ1999. Еволуција кардио-плућног система краљежњака. Годишњи преглед физиологије, 61, 573–592.
7. Газе, ДЦ 2012. Кардиоваскуларни систем - физиологија, дијагностика и клиничке импликације. ИнТецх, Ријека.
8. Гиттенбергер-де Гроот, АЦ, Бартелингс, ММ, Богерс, ЈЈЦ, Боот, МЈ, Поелманн, РЕ 2002. Ембриологија заједничког артеријског дебла. Напредак у педијатријској кардиологији, 15, 1–8.
9. Грегори К. Снидер, ГК, Схеафор, БА 1999. Црвена крвна зрнца: средишњи део еволуције циркулаторног система кичмењака. Амерички зоолог, 39, 89–198.
10. Халл, ЈЕ 2016. Уџбеник медицинске физиологије о Гуитону и Халу. Елсевиер, Пхиладелпхиа.
11. Хемплеман, СЦ, Варбуртон, СЈ 2013. Упоредна ембриологија каротидног тела. Респираторна физиологија и неуробиологија, 185, 3–8.
12. Муноз-Цхапули, Р., Цармона, Р., Гуадик, ЈА, Мациас, Д., Перез-Помарес, ЈМ 2005. Порекло ендотелних ћелија: ево-дево приступ за прелаз у кичмењаке / кичмењаке у циркулациони систем . Еволуција и развој, 7, 351–358.
13. Рогерс, К. 2011. Кардиоваскуларни систем. Британница Едуцатионал Публисхинг, Њујорк.
14. Сафар, МЕ, Фрохлицх, ЕД 2007. Атеросклероза, велике артерије и кардиоваскуларни ризик. Каргер, Базел.
15. Саксена, ФБ 2008. Колор атлас локалних и системских знакова кардиоваскуларне болести. Блацквелл, Малден.
16. Сцхмидт-Рхаеса, А. 2007. Еволуција органских система. Окфорд, Окфорд.
17. Таилор, РБ 2005. Таилорове кардиоваскуларне болести: приручник. Спрингер, Нев Иорк.
18. Топол, ЕЈ и др. 2002. Уџбеник кардиоваскуларне медицине. Липпинцотт Виллиамс & Вилкинс, Филаделфија.
19. Вхиттеморе, С., Цоолеи, ДА 2004. Крвожилни систем. Цхелсеа Хоусе, Нев Иорк.
20. Виллерсон, ЈТ, Цохн, ЈН, Велленс, ХЈЈ, Холмес, ДР, Јр. 2007. Кардиоваскуларна медицина. Спрингер, Лондон.