Az ember vérkeringési rendszere

1

1

Az ember vérkeringési rendszere

Szerkesztette: Vizkievicz András

A szív A vérkeringés központi szerve. A mellüreg középsı részén, kissé baloldalon található a két tüdı között a mellhártyák által határolt üregben. Az emberi szív ököl nagyságú szerv.

A szív falának rétegei A szív falát három réteg alkotja (a vérerekét szintén).

2

2

Küls ı réteg: a szívburok (epicardium). Kétrétegő savós hártya. (Egyrétegő laphám, rácsrostok) A külsı réteg zsákszerően veszi körül a szívet, a belsı vékony réteg a szív felszínére tapad. A szívburok két lemeze között van a szívburoküreg , melyet súrlódáscsökkentı savós folyadék tölt ki. A szív felszínén a burokban futnak zsírszövettel körülvéve a szívet tápláló ún. koszorúerek (madarakban, emlısökben). A zsírszövet túltápláltság esetén felszaporodhat, amely zavarhatja a szív mozgását. A koszorúerek teljes mértékben behálózzák a szívet. A koszorúerek megfelelı állapota alapvetı feltétele a szív optimális mőködésének. Túl zsíros táplálkozás esetén az erek belsı falára koleszterintartalmú meszes anyag rakódik le. Ez csökkenti az erek átmérıjét, rontja a szív vérellátását, a szívizomzat elhal, következménye az infarktus. A nikotin érszőkítı hatása miatt a dohányzás ezt tovább súlyosbítja.

A szív vastag középs ı rétege: a szívizomzat (miocardium). A szív legbels ı rétege: a szívbelhártya (endocardium). Rácsrostok rugalmas lemezén egyrétegő laphám (endothelium) található.

3

3

A szív felépítése A szívben négy üreg található : felül két pitvar , alul két kamra . A szívet egy függıleges válaszfal jobb- ill. baloldali részre osztja. Embrionális korban a két kamra között nyílás található, amely azonban a születés idejére eltőnik. A pitvarok fala igen vékony, üregük jelentéktelen. A bal kamra fala jóval vastagabb a jobb kamráénál, mivel jóval nagyobb munkát végez. A belépı (vénák) és a kilépı (artériák) erek a szív felsı részén találhatók. Ennek oka, hogy az embrionális szívcsı visszahajlik, és kissé megcsavarodik. A vér áramlása egyirányú , a pitvaroktól a kamrák felé. A vér mozgásának irányítását a szelepszerően mőködı szívbillenty ők biztosítják. A szívben kétféle billentyő található, amelyek a szívbelhártya származékai:

• A pitvarok és a kamrák között: a vitorlásbillenty ők • A kamrák és az artériák között: a zsebesbillenty ők.

4

4

A vitorlásbillentyők: A vitorlásbillentyőkhöz a kamra felıl ínhúrok kapcsolódnak, amelyek a kamra falából kiemelkedı szemölcsizmokról erednek. A vitorlásbillentyők akkor nyílnak meg, ha a pitvarban nagyobb a nyomás, mint a kamrában, így a vér a pitvarokból a kamrákba áramlik. Ellenkezı esetben a billentyők bezáródnak, a pitvarok felé a túlhajlást az ínhúrok megfeszülése és a szemölcsizmok összehúzódása akadályozza meg.

A zsebesbillentyők A három zsebesbillentyő a kamrák és az artériák határán található. Ha a kamrákban nagyobb a nyomás, mint az artériákban, akkor összelapulva megnyílnak. Ellenkezı esetben a három hártyás zseb megtelik vérrel, kidomborodik, és összehajolva megakadályozzák a vér visszaáramlását a kamrákba.

Szívhangok:a billentyők záródásakor jönnek létre. Az elsı egy tompa, mély hang (vitorlásbillentyők). A második magasabb hang (zsebesbillentyők). A szív ingerképzı és ingerületvezetı rendszere A szív automatikus m őködés ő. Idegi összeköttetéseitıl megfosztva is mőködıképes, mivel önálló ingerületgeneráló és -vezetı rendszere van. Ez a rendszer speciálisan módosult szívizomsejtekbıl áll, amelyek

– nagyobbak – kevés miofibrilliumot – sok glikogént tartalmaznak.

A rendszer részei: – Szinuszcsomó – Pitvar-kamrai csomó

5

5

– His-köteg – Tawara-szárak – Purkinje-rostok

A szinuszcsomó az elsıdleges ingerképz ı központ. Percenként 72 impulzust generál . A pitvar izomzata összehúzódik, és a pitvar-kamrai csomóhoz vezeti az impulzusokat. A pitvar-kamrai csomó másodlagos ingerképz ı központ . A szinuszcsomó sérülése esetén percenként 45 impulzust generál. A pitvar-kamrai csomóból az impulzusokat a kamrák felé a

– His-köteg – Tawara-szárak – Purkinje-rostok viszik.

A pitvarok felıl jövı impulzusok hiányában a kamrák saját frekvenciája percenként kb. 30 összehúzódás. Mindezek eredményeképp a szív a pitvarok felıl a kamrák felé húzódik össze. A szívizomban nem váltható ki tartós összehúzódás, mivel az összehúzódás alatt a szívizom ingerelhetetlen. A szív mőködésekor keletkezı elektromos impulzusokat a bır felszínén mérni lehet. Ennek grafikus megjelenítése az EKG. A szívmőködésre az idegrendszer és a hormonális rendszer gátló ill. serkentı hatást gyakorolhat. A szív ingerképzı rendszerének meghibásodása esetén ún. pacemakert ültetnek be. A szívmőködés folyamata A szívmőködés folyamatában alapvetıen két fázist különböztetünk meg:

– A szív elernyedt állapota – diastole – Az összehúzódás állapota – sistole

6

6

• Diastole során a nagyvénák felıl vér áramlik a pitvarokba. • A pitvarok összehúzódnak, a vitorlásbillentyők megnyílnak, s a vér az

elernyedt kamrákba áramlik. • A kamrák megtelnek vérrel, a pitvarok felıl jövı összehúzódás átterjed a

kamrák falára, a kamrák megkezdik összehúzódásukat. • A kamrákban a nyomás nı, s mikor eléri a pitvari nyomást, a vitorlásbillentyők

becsapódnak. • A kamra sistole fokozódik, s mikor a vérnyomás eléri a nagyartériákban mért

nyomást, az eddig zárt zsebesbillentyők megnyílnak, s a vér tartalmának 60%-a az artériákba ömlik.

• A kamrák összehúzódásával párhuzamosan a pitvarok elernyednek, s kezdenek vérrel telítıdni.

• A kamrák elernyednek, a zsebesbillentyők becsapódnak, a vitorlásbillentyők kinyílva segítik a pitvarok kiürülését.

Az erek A gerincesek - így az ember - keringési rendszere zárt. A vérkeringés központja, motorja a szív . A szívb ıl indulnak ki a ver ıerek vagy artériák . A szív felé vezetik a vért a gy őjtıerek vagy vénák. A legkisebb artériákat - arteriolákat - és a legkisebb vénákat - venulákat - a hajszálerek vagy kapillárisok kapcsolják össze. A szívb ıl két vérkör indul ki. A nagyvérkör a test vérköre , a balkamrából eredı aortával kezdıdik, egyre kisebb erekre ágazva ellátja a test szöveteit, szerveit vérrel, majd a kapillárisok után egyre nagyobb vénákba szedıdve a hátulsó fı vénával a szív jobb pitvarában végzıdik.

7

7

A kis vérkör a tüd ı vérköre , a jobb kamrából az oxigénben szegény vért szállító tüdı artériával kezdıdik, majd a tüdı kapillárisaiban az oxigénnel telítıdött vért a tüdı vénái juttatják a bal pitvarba. Az aorta rövid felszálló ág után ívben visszahajlik , s érintve a nyelıcsövet és a légcsövet a szív mögött kissé balra a leszálló ágban folytatódik. Az aortaív kezdetén erednek a szívet ellátó koszorúerek. Az aortaív többi ere fej, a nyak, a karok, és a mellkas elülsı részét látják el vérrel. Az ív legmagasabb pontjáról indul ki a közös kar-fej artériás törzs (truncus brachiocephalicus) amely rövid lefutás után kettéágazik a jobb kart ellátó kulcscsont alatti artériára és a jobb oldali közös fejverıérre. Az aortaív következı elágazásánál a bal oldali közös fejverıér található. A közös fejverıerek a pajzsporc magasságában szétválnak külsı és belsı fejverıerekre. Végül az aortaív utolsó leágazása a bal kulcscsont alatti artéria, amely a bal felsı végtagot látja el.

Az aortaív a leszálló aortában folytatódik , amely oldalágakat ad le a különféle belsı szervek felé mint pl máj, bélcsı, vese stb. majd a 4. ágyékcsigolya magasságában kettéágazik az alsóvégtagokat ellátó közös csípıartériákra.

8

8

Az erek szerkezete A vérerek a valódi kapillárisok kivételével 3 rétegb ıl állnak.

• a) küls ı réteg • b) középs ı réteg • c) bels ı réteg

Az egyes rétegek vastagsága, szerkezete az erek nagyságától és feladatától függıen változik. Az artériák szerkezete Az artériák a szívt ıl szállítják el vért. A nagyvérkörben oxigénben gazdag a kisvérkörben oxigénben szegény vért tartalmaznak.

• a) A külsı réteg rugalmas és kollagén rostokat tartalmazó lazarostos kötıszöveti réteg , amely a nagyobb artériák esetén tartalmazhat ereket és zsírszövetet.

• b) A középsı réteg rugalmas rostos kötıszövetbıl és simaizomból épül fel. • c) A belsı réteg egyréteg ő laphámból és egy vékony rugalmas rostos

kötıszöveti lemezbıl áll. Az egyes artériák átmér ıje a szívt ıl távolodva egyre csökken , ami alapján megkülönböztetünk nagy, közép, kis artériákat és a legkisebb arteriolákat. Szövettani metszeteken az artériák keresztmetszete kör alakú , mivel faluk vastag , így nem nyomódik össze. Az artériák falában megtalálható rugalmas rostoknak és a simaizomszövetnek köszönhetıen a bennük folyó vér áramlását egyenletessé teszik, a szív felıl jövı lökéshullámokat (pulzus) kiegyenlítik.

9

9

A vénák felépítése A vénák a vért a szív felé szállítják a kapillárisok felıl. A vénák fala a hasonló keresztmetszető artériákhoz képest vékonyabb , mivel a középs ı réteg sokkal kevesebb simaizmot tartalmaz. Másik eltérés, hogy a középsı rétegben kollagén rostok találhatók rugalmas rostok helyett. Szövettani készítményeken a környezı szövetek nyomásának hatására a fenti okok miatt a vénák keresztmetszete általában lapított, ovális . A végtagok és a nyak vénáiban a vér áramlását zsebes billenty ők segítik, amelyek megakadályozzák a vér visszaáramlását. A billentyők mőködését és a vér áramlását a vázizmok ritmikus összehúzódása is segíti.

A legkisebb vénák a venulák, majd a szív felé haladva az erek átmér ıje fokozatosan n ı. A kapillárisok szerkezete. A legkisebb artériákat az arteriolákat és a legkise bb vénákat a venulákat a kapillárisok hálózata kapcsolja össze. A hajszálereknek két típusát különböztetjük meg. 1. Az artéria-véna kapillárisok általában ív alakban kötik össze az arteriolákat a venulákkal. 2. A valódi kapillárisok az artéria.véna kapillárisok különbözı pontjait köti össze bonyolult hálózatot alkotva.

10

10

Az artéria-véna kapillárisok fala vékony, a belsı réteg laphámsejtjeit nyúlványos kötıszöveti sejtek borítják. A valódi kapillárisok fala még vékonyabb, már csak egyréteg ő laphámsejtek és alaphártya alkotja. A valódi kapillárisok ágainak eredésénél kis simaizom gy őrők találhatók, melyek segítségével szabályozható a véreloszlás a hajszálér hálózaton belül. Általában az intenzíven m őködı, élénk anyagcseréj ő szövetekben a vér a valódi kapillárisok felé áramlik. Nyugalomban levı szövetekben az izomgyőrők zártak, a vér az artéria-véna kapillárisokon keresztül rövid úton távozik. Véreloszlás A nagyvérkör kapillárisainak összfelülete kb. 6300 m2 A fenti adatból nyilvánvaló, hogy a szervezetünkben nincsen minden kapilláris egyszerre nyitva , a szervek mőködésétıl függıen a vér különbözı mértékben oszlik meg az egyes szervek között. Bizonyos szervek - agy, vese - vérellátása egyenletesnek mondható , ugyanakkor másoké pl. vázizmok, bır, zsigerek - a szervezet mindenkori állapotának megfelelıen széles határok között változhat . A vérellátottság mértékét a perctérfogattal fejezzük ki, amely az egy perc alatt átfolyó vér térfogatát jelenti. A véreloszlást az egyes szervek között a hormonális és az idegrendszer szabályozza, melyek hatásukat az erek simaizomzatán keresztül fejtik ki. (értágítás - érszőkítés)

Nyugalomban a teljes vértérfogat 70 %-a a nagyvérkörben, 12 %-a a szívben és 18 %-a a kisvérkörben található. A nagyvérkörön belül a vér 10 %-a az artériákban, 5 %-a a kapillárisokban, 55 %-a a vénákban található. Az agy 15 %-os, a vesék 20 %-os vérellátása nagyjából konstans. A vázizomzat 15 %-os nyugalmi ellátottsága terhelés esetén akár 20-30-szorosára is nıhet. A bır 10 %-os vérellátása meleg környezetben a hıszabályozásnak köszönhetıen akár 20-50-szeres növekedést is mutathat. A mőködı szervek fokozott vérellátása úgy valósul meg, hogy egyrészt a kevésbé mőködı szervek vérellátása csökken, másrészt a vénás rendszer tónusának fokozódására jelentıs mennyiségő vér kerül át az artériás rendszerbe.

11

11

A vérnyomás A vérkeringési rendszert az erekben keringı vér érfalra gyakorolt hidrosztatikai nyomása alapján - amit vérnyomásnak nevezünk - két szakaszra osztjuk:

• 1. Magasnyomású rendszerre • 2. Alacsonynyomású rendszerre

A vérnyomás értékét a légköri nyomás értékéhez viszonyítjuk, úgy hogy annak értékét - 760 Hgmm, 101 kPa – 0-nak vesszük. A magas nyomású rendszer a bal kamrával kezd ıdik, a nagy vérkör artériás rendszerével folytatódik és a kapillárisok rendszer éig tart.

♠ A pitvar szisztole ill. az egyidejő kamra diasztole következtében a pitvarban a vér nyomása legalacsonyabb kamrai nyomás- kb 5 Hgmm - fölé megy, amikor is a vitorlásbillentyőkön keresztül a vér a bal kamrába áramlik.

♠ A meginduló kamraszisztolének köszönhetıen a kamrai nyomás meredeken emelkedik, majd 80 Hgmm-es nyomás értéknél megnyíló zsebes billentyőn keresztül tatalmának mintegy 60 %-át az aortába juttatja. Ezt a kb. 70-80 ml vér a vérmennyiséget pulzus térfogat .

Ha a pulzustérfogatot megszorozzuk a percenkénti összehú zódások számával megkapjuk a perctérfogatot, amelynek értéke nyugalo mban kb 5 liter. A balkamra és a jobb kamra perctérfogata természete sen megegyezik . Fokozott terhelés esetén mind a pulzus, míg a pulzustérfogat megnı, így a perctérfogat elérheti akár a 20 dm 3/perc értéket is. 120 cm3 x 180/perc

♠ A billentyő megnyílása után a kamra és az aorta nyomása együtt nı, elérve a max. 120 Hgmm -t.

♠ Az aortában mért legkisebb nyomás érték ugyanakkor kb. 80 Hgmm , mivel mikor a kamaradiasztolé következtében zuhanó kamrai nyomás értéke az aortai nyomás alá esik a zsebes billentyők becsapódása – kb. 110 Hgmm-es értéknél - megakadályozza a vér visszafolyását.

Az aortában mért legnagyobb nyomást szisztolés, a l egkisebb nyomást diasztolés nyomásnak nevezzük. 120/80 Hgmm

12

12

A kamra összehúzódásakor az artériás rendszerbe került vér nyomás hullámot indít el, amely egyre csökkenı mértékben az arteriolákig jellemzı. Alacsony nyomású rendszer

• A legnagyobb nyomásesés az artériás rendszerben az arteriolák területén történik, így ez a szakasz már az alacsony nyomású rendszer kezdete.

• A kapillárisok területén további 20 Hgmm-es nyomásesés következik be, 35-15 Hgmm nyomás érték között.

• A vénás rendszer elején mérhet ı 15 Hgmm-es nyomás érték a jobb pitvar közelében szinte 0 értéket mutat.

• Az egész kis vérkör az alacsony nyomású rendszerhez ta rtozik , sokkal kisebb nyomásingadozásokkal.

Pl. a jobb kamra szisztolés nyomása csupán 25 Hgmm . A véráramlás egyirányúságát, ill. a folyamatosságát az érpálya két végpontja között mérhetı nyomás különbség tartja fenn. A vérnyomásesés annak köszönhetı, hogy az áramló vér egyrészt súrlódik az erek falával , másrészt a vér bels ı súrlódásából származó ellenállás felemészti a vér mozgási energiáját. Az érfallal történı súrlódásból származó ellenállás az erek átmérıjének a csökkenésével, ill. ami ezzel párhuzamosan változik az erek összkeresztmetszetének növekedésével n ı. Az aorta átmérıje 1,5-2,5 cm, a nagy artériáké 4-6 mm, a középartériáké 1mm, a kisartériáké 0,5 mm, az arterioláké 20-100 mikrométer, a kapillárisoké 5-15 mikrométer. Az erek összkeresztmetszetének növekedésével, az ellenállás fokozódásával párhuzamosan csökken a vér áramlási sebessége. Az aortában a véráramlás sebessége elérheti az 1 m/s-ot, amely a kapillárisokban 0.05 cm/s-ra csökken. A véráramlás sebességének a csökkenése kedvez a kapillárisok területén bekövetkez ı anyagforgalomnak . A fı vénában áramló vér sebessége nem éri el az aortában tapasztalható értéket, mivel a fıvéna átmérıje kb. 2,5-3 cm.