Układ sercowo-naczyniowy albo układ krążenia składa się z serca, naczyń krwionośnych i naczyń chłonnych. Podstawową funkcją jest rozprowadzanie krwi w organizmie, przez co następuje:
Dostarczenie tkankom substancji odżywczych, tlenu i wody
Odprowadzenie produktów przemiany materii oraz dwutlenku węgla
Uczestniczenie, poprzez transport hormonów, w regulacji czynności poszczególnych narządów oraz całego organizmu
Termoregulacja
Utrzymywanie równowagi kwasowo-zasadowej
Regulacja procesów zapalnych i immunologicznych ustroju poprzez wytwarzanie cytokin i cząstek adhezyjnych
Zapobieganie krwotokom przez wytwarzanie skrzepu
Krew jest specjalnym rodzajem tkanki łącznej, której komórki zawieszone są w środowisku płynnym, zwanym osoczem. Krew, wraz łożyskiem naczyniowym przenika inne tkanki i narządy, stanowiąc ich integralną część. Zmiany składu krwi i jej schorzenia mają wpływ na czynność całego organizmu. Krew stanowi od 7 do 8% ciężaru ciała (ok.5 l). Część płynna krwi (osocze) zajmuje 55% jej objętości, krwinki zajmują około 45% objętości.
Osocze zawiera 91% wody oraz 9% związków, śród których znajdują się białka (7%), aminokwasy, tłuszcze, gazy oddechowe, związki nieorganiczne (2%). Wśród białek osocza 55% stanowią albuminy, 38% globuliny i 7% fibrynogen. Globuliny, składające się z kilku frakcji, są białkami obronnymi (immunoglobuliny).
Krzepnięcie krwi. Po wypływie z naczyń krwionośnych, z formy płynnej przechodzi w galaretowatą. Krzepnięcie jest procesem bardzo złożonym, w którym bierze udział kilkanaście czynników, będących glikoproteinami, lipoproteinami, polipeptydami lub jonami Ca. W ostatnim etapie krzepnięcia z fibrynogenu wytwarza się włóknik i tworzy się skrzep hamujący krwawienie. Osocze pozbawione włóknika nazywa się surowicą krwi.
Wśród krwinek lub ciałek krwi wyróżniamy:
Krwinki czerwone (erytrocyty) będące okrągłymi bezjądrzastymi komórkami, których głównym składnikiem jest hemoglobina
Krwinki białe (leukocyty), które dzielimy na: granulocyty obojętnochłonne, granulocyty kwasochłonne, granulocyty zasadochłonne, limfocyty, monocyty
Płytki krwi (trombocyty) biorące udział w hamowaniu krwawienia
Chłonka to żółtawy, lekko zasadowy płyn, powstający z płynu tkankowego, wnikający do ślepo zakończonych naczyń włosowatych chłonnych, rozpoczynających się w tkankach. Przepływając z tkanek do żył poprzez węzły chłonne, chłonka przyjmuje limfocyty, makrofagi oraz cząsteczki przeciwciał. Chłonka w naczyniach błony śluzowej jelita cienkiego zawiera dużo wchłoniętych tłuszczów i nazywa myją mleczem. Całkowita ilość chłonki wytwarzanej w ciągu doby to 1-2 l.
Serce to centralny narząd układu naczyniowego, występuje jako wydrążony mięsień, pełniący funkcję pompy ssąco-tłoczącej. Regularna, skurczowa czynność serca warunkuje pobieranie krwi krążącej w organizmie z obu żył głównych, górnej i dolnej, oraz żył płucnych i wtłaczania jej do aorty i do pnia płucnego, a następnie z nich dalej, aż do sieci naczyń włosowatych całego organizmu. Znajdujące sięw sercu zastawki warunkują jednokierunkowy przepływ krwi.
Budowa i topografia serca. Serce objęte jest workiem osierdziowym i położone jest w śródpiersiu przednim. Osierdzie stanowi układ błon surowiczych i wyróżnia sięw dnim dwie warstwy: wewnętrzną, czyli osierdzie surowicze, oraz zewnętrzną, czyli osierdzie włókniste. Blaszka trzewna osierdzia surowiczego stanowi nasierdzie.
Serce dzieli się na cztery jamy: dwa przedsionki oraz dwie komory. Każdy przedsionek łączy się z odpowiednią komorą szerokim ujściem przedsionkowo-komorowym. Natomiast każda komora łączy się z początkiem wielkich tętnic: komora prawa z pniem płucnym ujścia pnia płucnego, zaś komora lewa z tętnicą główną ujściem aorty.
Serce podzielone jest przegrodą podłużną, która na poziomie przedsionków nosi nazwę przegrody międzyprzedsionkowej, natomiast na poziomie komór - przegrody międzykomorowej. Na granicy przedsionków i komór znajdują się zastawki przedsionkowo-komorowe lub żylne, zbudowane ze zdwojonego wsierdzia i podzielone na płatki.
Po prawej stronie występują trzy płatki, zastawka trójdzielna, a po lewej stronie dwa płatki, zastawka dwudzielna. W ujściach tętniczych znajdują się zastawki tętnicze: zastawka pnia płucnego i zastawka aort, zbudowane z trzech płatków półksiężycowatych ułożonych w kształcie gniazd jaskółczych i tworzących zatoki.
Do prawego przedsionka uchodzą obie żyły główne (górna i dolna) oraz zatoka wieńcowa, odprowadzająca większość krwi żylnej ze ścian serca. Do lewego przedsionka uchodzą cztery żyły płucne prawe i lewe.
Ściana serca zbudowana jest z trzech warstw: wsierdzia, śródsierdzia i nasierdzia. Wsierdzie wyściela powierzchnię wewnętrzną przedsionków i komór oraz powierzchnie zastawek, strun ścięgnistych i mięśni brodawkowatych. Śródsierdzie stanowi najgrubszą warstwę ściany serca i składa się z: właściwego mięśnia sercowego, szkieletu serca oraz układu przewodzącego serca.
Szkielet serca składa się czterech pierścieni włóknistych, które otaczają ujścia tętnicze i żylne, a także oddzielają mięśniówkę komór i przedsionków na dwa trójkąty włókniste oraz część błoniasta przegrody międzykomorowej.
Układ przewodzący serca reguluje rytmiczne ruchy serca i składa się z węzła zatokowo-przedsionkowego oraz z części przedsionkowo-komorowej obejmującej węzeł przedsionkowo-komorowy oraz pęczek przedsionkowo-komorowy.
Naczynia krwionośne tworzą zamknięty układ cew, do których zaliczamy:
Tętnice
Tętniczki
Naczynia włosowate
Żyły
Żyłki
Tętnice. Biorąc pod uwagę średnicę światła tętnic oraz ich szczegółową budowę, możemy wyróżnić:
Tętnice duże, elastyczne, zwane tętnicami przewodzącymi, które charakteryzują się znaczną ilością tkanki sprężystej w ścianie naczynia. Są to: aorta pień ramienno-głowowy, tętnica szyjna wspólna, tętnica podobojczykowa, tętnica kręgowa, tętnica biodrowa wspólna
Tętnice średnie, typu mięśniowego, zwane rozprowadzającymi, stanowią odgałęzienia lub przedłużenia tętnic sprężystych. Należą do nich: tętnica pachowa, tętnica ramienna, tętnica promieniowa, tętnice międzyżebrowe, tętnica śledzionowa, tętnice krezkowe, tętnica udowa, tętnica podkolanowa, tętnica piszczelowa.
Tętniczki o średnicy mniejszej od 100 µm posiadające stosunkowo grube ściany.
Naczynia włosowate stanowią przedużenia tętniczek o średnicy od 4 do 15 µm i tworzą sieć, która rozgałęzia się w obrębie tkanek i narządów. Główna funkcja naczyń włosowatych polega na pośredniczeniu w wymianie płynów, cząsteczek oraz różnych związków chemicznych między przepływającą przez nie krwią a otaczającymi je tkankami.
Żyły. Charakterystyczną cechą odróżniającą żyły od tętnic jest obecność w ścianie żył zastawek, które zapobiegają cofaniu się krwi. W zależności od średnicy wyróżniamy:
Żyły najmniejsze, czyli żyłki, o średnicy około 20-30 µm
Żyły małe i średnie, które są żyami typu mięśniowego i charakteryzują się grubą błoną zewnętrzną zbudowaną z podłużnie ułożonych pęczków włókien kolagenowych i mięśni gładkich
Żyły duże, do których zalicza się żyły: główną górną i dolną, żyłę wrotną oraz dopływy, które dochodzą bezpośrednio do nich.
Zespolenia tętniczo-żylne to bezpośrednie połączenia tętnicy z żyłą z pominięciem układ naczyń włosowatych. Wyróżniamy zespolenia tętniczo-żylne proste i kłębuszkowate. Odgrywają one ważną rolę w regulacji przepływu krwi przez tkanki oraz narządy.
Połączenia tętniczo-tętnicze występują wpostaci sieci dziwnej. Połączenia takie występują w nerce, gdzie naczynia włosowate tętnicze łączą się w naczynia tętnicze.
Sieć dziwna żylna występuje w przypadku przejścia naczyń włosowatych żylnych w żyłki. Sieć dziwną żylną nazywamy również krążeniem wrotnym.
Naczynia chłonne rozpoczynają się ślepo zakończonymi naczyniami włosowatymi o budowie podobnej do naczyń włosowatych krwionośnych. Średnica ich jest nieco większa. Naczynia włosowate przedłużają się w małe naczynia chłonne posiadające zastawki i pojedyncze komórki mięśni gładkich. Pnie chłonne uchodzą do 2 przewodów chłonnych:
Przewodu piersiowego, bedącego głównym przewodem chłonnym
Przewodu chłonnego prawego
Obydwa przewody uchodzą do głównych pni żylnych. Przewód piersiowy uchodzi w lewym kącie żylnym do żyły ramienno-głowowej lewej, zaś przewód chłonny prawy uchodzi w prawym kącie żylnym do żyły ramienno-głowowej prawej.
Unerwienie naczyń jest bardzo bogate, występuje w postaci nerwów naczyniowych zawierających włókna współczulne, przywspółczulne i czuciowe. Włókna nerwowe tworzą sploty w warstwach ściany naczyń. W łuku aorty oraz tętnicach szyjnych występują zakończenia nerwowe wrażliwena zmiany ciśnienia krwi oraz zawartość dwutlenku węgla.
Krążenie małe lub płucne. Zawarte jest między prawą komorą a lewym przedsionkiem. Z prawej komory wychodzi pień płucny, który rozpoczyna się stożkiem tętniczym prawej komory i następnie dzieli się on na tętnicę płucną prawą i lewą, które zdążają do wnęki płuc. Utlenowana krew powraca do lewego przedsionkaza pośrednictwem czterech żył płucnych.
Krążenie wielkie lub systemowe. Rozpoczyna się w lewe komorze, z której w przedłużeniu stożka tętniczego komory lewej wychodzi aorta. Aorta rozprowadza krew tętniczą po całym ustroju. W początkowym przebiegu aorta kieruje się ku górze, jako aorta wstępująca, od której odchodzą tętnice wieńcowe zaopatrujące serce. Aorta wstępująca przechodzi w łuk aorty. Od łuku aorty odchodzą pień ramienno-głowowy, tętnica szyjna wspólna lewa oraz tętnica podobojczykowa lewa.Gałęzie te zaopatrują w krew tętniczą głowę i szyję oraz kończynę górną. Łuk aorty przechodzi w aortę zstępującą, która w obrębie klatki piersiowej ma nazwę aorty piersiowej i zaopatruje w krew ściany i narządy klatki piersiowej. Po przejściu przez przeponę aorta piersiowa przyjmuje nazwę aorty brzusznej i na poziomie czwartego kręgu lędźwiowego kończy się rozdwojeniem na tętnice biodrowe wspólne, zaś bezpośrednim przedłużeniem aorty jest ttnica krzyżowa pośrodkowa. Gałęzie aorty brzusznej zaopatrują ściany oraz trzewia jamy brzusznej. Tętnica biodrowa wspólna dzieli się na tętnicę biodrową wewnętrzną, zaopatrującą głównie ściany i narządy miednicy, oraz tętnicę biodrową zewnętrzną, która jest głównym źródłem zaopatrzenia w krew tętniczą kończyny dolnej.
Żyły krążenia wielkiego tworzą cztery układy:
Układ żył serca
Układ żyły głównej górnej, od której uchodzą:
Żyły głowy i szyi
Żyły kończyny górnej
Żyły klatki piersiowej i odcinka piersiowego kręgosłupa
Układ żyły głównej dolnej, do której uchodzą
Żyły brzucha i miednicy
Żyły kończyny dolnej
Układ żyły wrotnej , zbierający krew z nieparzystych trzewi jamy brzusznej z wyjątkiem wątroby
Krążenie płodowe. Pobieranie tlenu oraz substancji odżywczych z krwi matki przez płód następuje przez łożysko. Tą drogą wydalane są również produkty końcowe przemiany materii. Cechy różniące krążenie płodowe i ostateczne to:
Mieszanie się krwi tętniczej i żylnej
Występowanie otworu owalnego
Obecność przewodu tętniczego między aortą a pniem płucnym
Występowanie przewodu żylnego między żyłą pępkową i żyłą główną dolną
Zredukowanie krążenia płucnego
W życiu płodowym krew żylna płodu odprowadzana jest do łożyska poprzez dwie tętnice pępkowe. W łożysku krew pobiera tlen oraz substancje odżywcze i powraca do płodu poprzez żyłę pępkową. Żyła pępkowa kieruje się do wnęki wątroby łącząc się z lewą gałęzią żyły wrotnej i dzieli na dwa strumienie: większy przechodzi przez naczynia zatokowe wątroby, następnie wypływa z niej przez żyły wątrobowe do żyły gównej dolnej, mniejszy strumień krwi przepływa z żyły pępkowej przewodem żylnym wprost do żyły głównej dolnej. Żyła główna dolna uchodzi od przedsionka prawego. Krew ta zawiera krew tętniczą łożyska, która miesza się z krwią żyły wrotnej oraz z krwią dopływów żyły głównej dolnej.
Z prawego przedsionka większa iloć krwi wpływa przez otwór owalny do lewego przedsionka. Krew ta miesza się tutaj z krwią doprowadzaną przez żyły płucne. Wskutek skurczu lewego przedsionka krew płynie do lewej komory, a następnie aortą włącza się do krążenia wielkiego.
Do przedsionka prawego doprowadzana jest również krew żylna zatoki wieńcowej serca, a także z głowy i szyi oraz kończyn górnych przez żyłę główną górną. Krew ta przechodz następnie do komory prawej, a z niej do pnia płucnego.
W okresie płodowym pojemność krążenia płucnego jest bardzo mała, ponieważ płuca są jeszcze nieczynne i część krwi przez przewód tętniczy przepływa do aorty.
Poniżej ujścia przewodu tętniczego w aorcie płynie krew mająca dużą domieszkę krwi żylnej. Natomiast łuk aorty, który otrzymuje krew z lewej komory ma krew bogatą w tlen i substancje odżywcze. Dlatego też głowa i kończyny górne otrzymujące krew z tętnic odchodzących od łuku aorty są lepiej zaopatrzone w tlen i substancje odżywcze i znacznie szybciej rosną niż tułów i kończyny dolne zaopatrywane przez aortę zstępującą. Następnie krew z aorty poprzez tętnice pępkowe dopływa do łożyska.
Po urodzeniu:
Następuje najbardziej istotna zmiana w krążeniu polegająca na całkowitym oddzieleniu prawej połowy serca od lewej i oddzieleniu krwi żylnej od krwi tętniczej.
Z chwilą pierwszego oddechu ciśnienie krwi w przedsionku prawym zmniejsza się, wzrasta ciśnienie krwi w przedsionku lewym. Powoduje to stałe przyleganie zastawki otworu owalnego do jego krawędzi, który anatomicznie zarasta pod koniec 1 roku życia
Podwiązane i przecięte tętnice pępkowe kurczą się, a następnie zarastają i przekształcają w więzadła pępkowe przyśrodkowe
Zarasta żyła pępkowa, która przekształca się w więzadło obłe wątroby
Zamyka się przewód żylny, który przekształca się w więzadło żylne.
Z chwilą podjęcia oddychania przewód tętniczy kurczy się i zarasta, cała krew z prawej komory przepływa do płuc, zaś całkowite anatomiczne zamknięcie przewodu tętniczego ma miejsce pod koniec pierwszego miesiąca życia. Następnie przekształca się on w więzadło tętnicze.