Τα Θαύματα του Κυκλοφορικού Συστήματος

ΦΑΝΤΑΣΤΕΙΤΕ ένα σπίτι με τόσο πολυσύνθετη υδραυλική εγκατάσταση ώστε το υγρό που ρέει μέσα σε αυτήν να μπορεί να μεταφέρει με ασφάλεια τροφή, νερό, οξυγόνο και άχρηστα προϊόντα. Επιπρόσθετα, αυτοί οι σωλήνες μπορούν να αυτοεπισκευάζονται και να επεκτείνονται ανάλογα με τις εκάστοτε ανάγκες του σπιτιού. Τι αριστούργημα σχεδιασμού!

Ωστόσο, η «υδραυλική εγκατάσταση» του σώματός σας επιτελεί ακόμη περισσότερα. Εκτός από το ότι βοηθάει στη ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματός σας, μεταφέρει μια περίπλοκη ποικιλία ορμονών, δηλαδή χημικών αγγελιοφόρων, καθώς και ισχυρά αμυντικά μέσα ενάντια στις ασθένειες. Το όλο δίκτυο είναι επίσης μαλακό και εύκαμπτο, ιδιότητες που του επιτρέπουν να απορροφά τους κραδασμούς και να προσαρμόζεται ανάλογα με τα μέλη του σώματός σας. Κανένας μηχανικός δεν θα μπορούσε να σχεδιάσει ένα τέτοιο σύστημα​—ωστόσο αυτό ακριβώς έκανε ο Δημιουργός όταν διαμόρφωσε τις φλέβες, τις αρτηρίες και τα τριχοειδή αγγεία του ανθρώπινου σώματος.

Τα Κύρια Στοιχεία του Συστήματος

Στην πραγματικότητα, το κυκλοφορικό σύστημα του ανθρώπου αποτελείται από δύο συστήματα που συνεργάζονται. Το ένα είναι το καρδιαγγειακό σύστημα, το οποίο περιλαμβάνει την καρδιά, το αίμα και όλα τα αιμοφόρα αγγεία. Το άλλο είναι το λεμφικό σύστημα​—ένα δίκτυο αγγείων τα οποία επαναφέρουν το πλεονάζον υγρό, που ονομάζεται λέμφος, από τους ιστούς του σώματος στο αίμα. Αν απλώνονταν τα αιμοφόρα αγγεία ενός και μόνο ενηλίκου από τη μία ως την άλλη άκρη τους, θα κάλυπταν απόσταση 100.000 χιλιομέτρων και θα μπορούσαν να κυκλώσουν τη γη δυόμισι φορές! Αυτό το εκτεταμένο σύστημα μεταφέρει στα δισεκατομμύρια κύτταρα το ζωογόνο αίμα, το οποίο αποτελεί περίπου το 8 τοις εκατό του βάρους του σώματος.

Η πηγή ενέργειας του καρδιαγγειακού συστήματος είναι, φυσικά, η καρδιά. Έχοντας μέγεθος όσο περίπου η γροθιά σας, στέλνει τουλάχιστον 9.500 λίτρα αίματος σε όλο το σώμα σας καθημερινά​—πράγμα το οποίο ισοδυναμεί σχεδόν με την προσπάθεια που απαιτείται για να σηκώνει κάποιος βάρος ενός τόνου σε ύψος 10 μέτρων κάθε 24 ώρες!

Ξενάγηση στο Καρδιαγγειακό Σύστημα

Ποιο δρομολόγιο ακολουθεί το αίμα; Ας αρχίσουμε με το αποξυγονωμένο αίμα το οποίο φτάνει στην καρδιά μέσω των δύο μεγάλων φλεβών​—της άνω και της κάτω κοίλης φλέβας. (Βλέπε διάγραμμα.) Αυτές οι φλέβες εκβάλλουν στην πρώτη κοιλότητα της καρδιάς, το δεξιό κόλπο. Στη συνέχεια ο δεξιός κόλπος προωθεί το αίμα  σε μια πιο μυώδη κοιλότητα, τη δεξιά κοιλία. Από εδώ το αίμα διοχετεύεται στους πνεύμονες μέσω του πνευμονικού στελέχους και των δύο πνευμονικών αρτηριών​—οι μόνες αρτηρίες που μεταφέρουν αποξυγονωμένο αίμα. Αυτή η μεταφορά γίνεται κανονικά από τις φλέβες.

Όταν το αίμα βρίσκεται στους πνεύμονες απελευθερώνει διοξείδιο του άνθρακα και απορροφά οξυγόνο. Στη συνέχεια διοχετεύεται στον αριστερό κόλπο της καρδιάς μέσω των τεσσάρων πνευμονικών φλεβών​—οι μόνες φλέβες που μεταφέρουν αίμα πλούσιο σε οξυγόνο. Ο αριστερός κόλπος αδειάζει το αίμα στην πιο ισχυρή κοιλότητα της καρδιάς, την αριστερή κοιλία, η οποία στέλνει οξυγονωμένο αίμα στο σώμα μέσω της αορτής. Οι δύο κόλποι, και στη συνέχεια οι δύο κοιλίες, συστέλλονται μαζί και αυτή η διπλή διαδοχή δημιουργεί τους καρδιακούς παλμούς. Τέσσερις εσωτερικές βαλβίδες εξασφαλίζουν τη μονόδρομη ροή του αίματος μέσω της καρδιάς.

Επειδή πρέπει να στέλνει το αίμα μέχρι και στα πιο μακρινά σημεία του σώματος, η πιο μυώδης αριστερή κοιλία έχει περίπου έξι φορές μεγαλύτερη δύναμη από τη δεξιά κοιλία. Η πίεση που δημιουργείται θα μπορούσε εύκολα να προκαλέσει ανευρύσματα (διατάσεις ή διευρύνσεις των αρτηριακών τοιχωμάτων) ή ίσως και θανατηφόρα εγκεφαλικά αν δεν υπήρχε ένας έξυπνα κατασκευασμένος μηχανισμός που απορροφά τις απότομες αυξήσεις της πίεσης.

Ελαστικές Αρτηρίες

Η μεγαλύτερη αρτηρία του σώματός σας, η αορτή, και οι κύριοι κλάδοι της αποτελούν τις «ελαστικές αρτηρίες». Η κοιλότητά τους, δηλαδή ο εσωτερικός χώρος τους, είναι μεγάλη επιτρέποντας έτσι στο αίμα να ρέει εύκολα. Επίσης, έχουν παχιά, μυώδη τοιχώματα με ομόκεντρες στιβάδες ελαστίνης, μιας ελαστικής πρωτεΐνης. Όταν η αριστερή κοιλία εξωθεί αίμα σε αυτές τις αρτηρίες, εκείνες διαστέλλονται ή διογκώνονται, απορροφώντας την υψηλή πίεση και στέλνοντας το αίμα στην επόμενη ομάδα αρτηριών, στις μυϊκές αρτηρίες ή αλλιώς αρτηρίες διανομής, οι οποίες επίσης  έχουν ελαστίνη στα τοιχώματά τους. Χάρη σε αυτόν τον αξιοθαύμαστο σχεδιασμό, η πίεση του αίματος είναι σταθερή όταν φτάνει στα λεπτά τριχοειδή αγγεία. a

Η διάμετρος των αρτηριών διανομής ποικίλλει από περίπου ένα εκατοστό έως 0,3 χιλιοστά. Με το να διαστέλλονται ή να συστέλλονται όπως ορίζουν κάποιες ειδικές νευρικές ίνες, αυτά τα αγγεία βοηθούν στη ρύθμιση της ροής του αίματος, κάνοντας το κυκλοφορικό σύστημα εξαιρετικά δυναμικό. Για παράδειγμα, σε περίπτωση τραύματος ή πανικού, οι αισθητικές απολήξεις που ελέγχουν την πίεση μέσα στα εσωτερικά τοιχώματα των αρτηριών στέλνουν σήμα στον εγκέφαλο, ο οποίος με τη σειρά του ειδοποιεί τις κατάλληλες αρτηρίες να περιορίσουν τη ροή του αίματος σε λιγότερο σημαντικές περιοχές, όπως το δέρμα, και να το διοχετεύσουν στα ζωτικά όργανα. Το περιοδικό Νέος Επιστήμονας (New Scientist) αναφέρει: «Οι αρτηρίες σας μπορούν να “νιώσουν” το αίμα που ρέει και να ανταποκριθούν». Είναι άραγε άξιο απορίας το ότι οι αρτηρίες έχουν περιγραφεί ως «έξυπνες σωληνώσεις»;

Όταν φεύγει το αίμα από τις μικρότερες αρτηρίες​—τα αρτηρίδια—​η πίεσή του έχει τη σταθερή τιμή των 35 περίπου χιλιοστών της στήλης υδραργύρου. Η σταθερή, χαμηλή πίεση είναι ζωτικής σημασίας σε αυτό το σημείο επειδή τα αρτηρίδια ενώνονται με τα πιο μικρά αιμοφόρα αγγεία, τα τριχοειδή.

Ερυθρά Αιμοσφαίρια Περνούν Ένα Ένα

Τα τριχοειδή αγγεία, τα οποία έχουν διάμετρο οχτώ έως δέκα μικρόμετρα (εκατομμυριοστά του μέτρου), είναι τόσο λεπτά ώστε τα ερυθρά αιμοσφαίρια περνούν από μέσα ένα ένα. Αν και έχουν πάχος ενός μόλις μονοκυτταρικού στρώματος, τα τοιχώματα των τριχοειδών αγγείων μεταφέρουν θρεπτικά στοιχεία (που υπάρχουν στο πλάσμα, δηλαδή στο υγρό μέρος του αίματος) και οξυγόνο (το οποίο μεταφέρεται από τα ερυθρά αιμοσφαίρια) στους παρακείμενους ιστούς. Συγχρόνως, το διοξείδιο του άνθρακα και άλλες άχρηστες ουσίες διαχέονται από τους ιστούς πίσω στα τριχοειδή αγγεία για να απομακρυνθούν. Μέσω ενός μικρού καμπυλωτού μυός, ο οποίος ονομάζεται  σφιγκτήρας, τα τριχοειδή αγγεία μπορούν επίσης να ρυθμίζουν τη ροή του αίματος που περνάει από αυτά ανάλογα με τις ανάγκες των κοντινών ιστών.

Από τα Φλεβίδια στις Φλέβες και Μετά στην Καρδιά

Όταν φεύγει το αίμα από τα τριχοειδή αγγεία, φτάνει στις μικροσκοπικές φλέβες που ονομάζονται φλεβίδια. Τα φλεβίδια, που έχουν διάμετρο από 8 ως 100 μικρόμετρα, ενώνονται για να σχηματίσουν φλέβες οι οποίες επαναφέρουν το αίμα στην καρδιά. Όταν φτάνει το αίμα στις φλέβες έχει χάσει σχεδόν όλη την πίεσή του, γι’ αυτό και τα φλεβικά τοιχώματα είναι λεπτότερα από τα αρτηριακά τοιχώματα. Επίσης, έχουν λιγότερη ελαστίνη. Ωστόσο, η κοιλότητά τους είναι μεγαλύτερη, και ως εκ τούτου οι φλέβες περιέχουν το 65 τοις εκατό του αίματος που έχει το σώμα σας.

Για να αντισταθμίζουν τη χαμηλή πίεση του αίματος, οι φλέβες χρησιμοποιούν έναν «ευφυή» τρόπο προκειμένου να στέλνουν το αίμα πίσω στην καρδιά. Πρώτον, είναι εξοπλισμένες με ειδικές θυλακοειδείς βαλβίδες οι οποίες δεν επιτρέπουν στη βαρύτητα να τραβήξει το αίμα μακριά από την καρδιά. Δεύτερον, χρησιμοποιούν τους σκελετικούς μυς του σώματός σας. Με ποιον τρόπο; Καθώς κάμπτονται οι μύες σας, λόγου χάρη οι μύες των ποδιών σας όταν περπατάτε, πιέζουν τις κοντινές φλέβες. Αυτή η πίεση, στη συνέχεια, ωθεί το αίμα, μέσω των βαλβίδων μονής κατεύθυνσης, προς την καρδιά. Τελικά, η πίεση στην κοιλιακή και στη θωρακική κοιλότητα, η οποία μεταβάλλεται με την αναπνοή, βοηθάει τις φλέβες να αδειάσουν το περιεχόμενό τους στο δεξιό κόλπο της καρδιάς.

Το καρδιαγγειακό σύστημα είναι τόσο αποδοτικό ώστε ακόμη και αν κάποιος αναπαύεται, αυτό επαναφέρει στην καρδιά περίπου 5 λίτρα αίματος κάθε λεπτό! Κατά το περπάτημα, αυτή η ποσότητα αυξάνεται σε 8 λίτρα περίπου, ενώ η καρδιά ενός υγιούς μαραθωνοδρόμου μπορεί να αντλεί 35 λίτρα αίματος κάθε λεπτό​—εφταπλάσια ποσότητα από αυτήν που αντλείται κατά την ανάπαυση!

Σε μερικές περιπτώσεις οι βαλβίδες των φλεβών μπορεί να παρουσιάσουν απώλειες εξαιτίας γενετικής προδιάθεσης, παχυσαρκίας, εγκυμοσύνης ή παρατεταμένης ορθοστασίας. Όταν παθαίνουν βλάβη αυτές οι βαλβίδες, το αίμα σχηματίζει «λίμνες» κάτω από αυτές, κάνοντας τις φλέβες να διασταλούν και να γίνουν οι γνωστές κιρσώδεις φλέβες. Παρόμοια, η καταπόνηση, όπως κατά τον τοκετό ή την κένωση του εντέρου, αυξάνει την πίεση στην περιτοναϊκή κοιλότητα, η οποία εμποδίζει την επιστροφή του αίματος από τις φλέβες του πρωκτού και του παχέος εντέρου. Όταν συμβαίνει αυτό, μπορεί να δημιουργηθούν κιρσώδεις φλέβες που ονομάζονται αιμορροΐδες.

Το Λεμφικό Σύστημα

Όταν τα τριχοειδή αγγεία μεταφέρουν θρεπτικές ουσίες στους ιστούς και απομακρύνουν τα άχρηστα προϊόντα, παίρνουν ελαφρώς λιγότερο υγρό από αυτό που φέρνουν. Μέσα στους ιστούς διαφεύγουν σημαντικές πρωτεΐνες του αίματος. Γι’ αυτό χρειάζεται το λεμφικό σύστημα του σώματος. Αυτό συγκεντρώνει όλο το πλεονάζον υγρό, που ονομάζεται λέμφος, και το επαναφέρει στην κυκλοφορία του αίματος μέσω μιας μεγάλης φλέβας στη βάση του λαιμού και μιας άλλης στο θώρακα.

Όπως συμβαίνει με τις αρτηρίες και τις φλέβες, υπάρχουν αρκετά είδη λεμφαγγείων. Τα μικρότερα, τα λεμφικά τριχοειδή αγγεία, βρίσκονται μέσα σε δίκτυα τριχοειδών αγγείων του αίματος. Αυτά τα πολύ διαπερατά μικροσκοπικά αγγεία απορροφούν το επιπλέον υγρό και το διοχετεύουν σε μεγαλύτερα λεμφαγγεία τα οποία μεταφέρουν τη λέμφο στα λεμφικά στελέχη. Αυτά ενώνονται για να σχηματίσουν τους λεμφικούς πόρους οι οποίοι με τη σειρά τους εκβάλλουν στις φλέβες.

Η λέμφος κινείται μόνο προς μία κατεύθυνση​—προς την καρδιά. Συνεπώς, τα λεμφαγγεία δεν κάνουν κυκλική διαδρομή όπως κάνει το καρδιαγγειακό σύστημα. Η χαλαρή μυϊκή δραστηριότητα των λεμφαγγείων, υποβοηθούμενη από την παλμικότητα των κοντινών αρτηριών και την κίνηση των άκρων, βοηθάει στην προώθηση του λεμφικού υγρού μέσω του συστήματος. Οποιαδήποτε εμπλοκή των λεμφαγγείων κάνει το υγρό να συσσωρεύεται στην περιοχή που έχει το πρόβλημα, δημιουργώντας ένα οίδημα.

Τα λεμφαγγεία παρέχουν επίσης δίοδο σε παθογόνους οργανισμούς. Γι’ αυτό, ο Δημιουργός μας ενίσχυσε το λεμφικό σύστημα με ισχυρούς αμυντικούς μηχανισμούς, τα λεμφικά όργανα: τους λεμφαδένες​—οι οποίοι είναι διασκορπισμένοι στα αγγεία που συλλέγουν τη λέμφο—​τη σπλήνα, το θύμο αδένα, τις αμυγδαλές, τη σκωληκοειδή απόφυση και τα λεμφοζίδια του εντέρου (πλάκες Πέγιερ) μέσα στο λεπτό έντερο. Αυτά τα όργανα βοηθάνε στην παραγωγή και στη διατήρηση των λεμφοκυττάρων, των βασικών κυττάρων του ανοσολογικού συστήματος. Συνεπώς, το υγιές λεμφικό σύστημα συντελεί σε ένα υγιές σώμα.

Εδώ τελειώνει το ταξίδι μας στο κυκλοφορικό σύστημα. Ωστόσο, ακόμη και αυτή η σύντομη ξενάγηση έχει αποκαλύψει ένα θαύμα μηχανικής που χαρακτηρίζεται από εκπληκτική πολυπλοκότητα και αποδοτικότητα. Εκτός από όλα αυτά, επιτελεί τις αμέτρητες εργασίες του αθόρυβα, χωρίς καν να το καταλαβαίνετε​—εκτός και αν αρρωστήσει. Έτσι λοιπόν, να φροντίζετε το κυκλοφορικό σας σύστημα, και αυτό με τη σειρά του θα φροντίζει εσάς.

[Υποσημείωση]

[Πλαίσιο/Εικόνες στη σελίδα 26]

Να Φροντίζετε τις Αρτηρίες Σας!

Η αρτηριοσκλήρωση, δηλαδή η «σκλήρυνση των αρτηριών», είναι μια από τις κύριες αιτίες θανάτου σε πολλές χώρες. Η πιο κοινή μορφή της είναι η αθηροσκλήρωση, η οποία είναι αποτέλεσμα της συσσώρευσης λιπωδών αποθέσεων όμοιων με χυλό (αθηρώματα) μέσα στις αρτηρίες. Αυτές οι αποθέσεις στενεύουν την κοιλότητα της αρτηρίας, δηλαδή τον εσωτερικό χώρο της, δημιουργώντας τον κίνδυνο πλήρους απόφραξής της όταν η πλάκα φτάσει σε οριακό σημείο και πάθει ρήξη. Πλήρης απόφραξη μπορεί επίσης να προκληθεί εξαιτίας μετακινούμενων θρόμβων αίματος ή μυϊκών συσπάσεων του τοιχώματος της αρτηρίας.

Μια ιδιαίτερα επικίνδυνη κατάσταση είναι η συσσώρευση πλάκας στα τοιχώματα των στεφανιαίων αρτηριών, οι οποίες εξυπηρετούν τον ίδιο το μυ της καρδιάς. Ως αποτέλεσμα, ο καρδιακός μυς δεν αιματώνεται επαρκώς, και ένα από τα συμπτώματα με τα οποία εκδηλώνεται αυτό είναι η στηθάγχη​—ένας ελαφρύς πιεστικός πόνος στο στήθος που εμφανίζεται συνήθως κατά τη σωματική προσπάθεια. Αν μια στεφανιαία αρτηρία φράξει εντελώς, αυτό μπορεί να οδηγήσει σε καρδιακή προσβολή και στην πλήρη αχρήστευση του καρδιακού μυός. Μια σοβαρή καρδιακή προσβολή μπορεί να κάνει την καρδιά να σταματήσει εντελώς να χτυπάει.

Στους παράγοντες κινδύνου που οδηγούν στην αθηροσκλήρωση περιλαμβάνεται το κάπνισμα, η συναισθηματική ένταση, ο διαβήτης, η παχυσαρκία, η έλλειψη άσκησης, η υψηλή πίεση του αίματος, η διατροφή με πολλά λιπαρά και η γενετική προδιάθεση.

[Εικόνες]

Υγιής

Ενδιάμεση εναπόθεση

Προχωρημένη απόφραξη

[Διάγραμμα]

(Για το πλήρως μορφοποιημένο κείμενο, βλέπε έντυπο)

Στεφανιαία αρτηρία

[Διάγραμμα στη σελίδα 24, 25]

(Για το πλήρως μορφοποιημένο κείμενο, βλέπε έντυπο)

Το Καρδιαγγειακό Σύστημα

ΠΝΕΥΜΟΝΕΣ

ΚΑΡΔΙΑ

Αριστερή κοιλία

ΑΡΤΗΡΙΕΣ

ΑΡΤΗΡΙΔΙΑ

ΤΡΙΧΟΕΙΔΗ ΑΓΓΕΙΑ

ΦΛΕΒΙΔΙΑ

ΦΛΕΒΕΣ

ΚΑΡΔΙΑ

Δεξιά κοιλία

Οξυγονωμένο αίμα

Αποξυγονωμένο αίμα

Από το σώμα

ΑΝΩ ΚΟΙΛΗ ΦΛΕΒΑ

ΔΕΞΙΟΣ ΚΟΛΠΟΣ

ΚΑΤΩ ΚΟΙΛΗ ΦΛΕΒΑ

Από το σώμα

ΔΕΞΙΑ ΚΟΙΛΙΑ

βαλβίδες

Προς τους πνεύμονες

ΠΝΕΥΜΟΝΙΚΗ ΑΡΤΗΡΙΑ

Από τον πνεύμονα

ΑΡΙΣΤΕΡΟΣ ΚΟΛΠΟΣ

βαλβίδες

ΑΡΙΣΤΕΡΗ ΚΟΙΛΙΑ

ΑΟΡΤΗ

Προς το σώμα

[Διάγραμμα στη σελίδα 25]

(Για το πλήρως μορφοποιημένο κείμενο, βλέπε έντυπο)

Πώς Χτυπάει η Καρδιά

1. Ξεκούραση

2. Συστολή κόλπων

3. Συστολή κοιλιών

[Εικόνα στη σελίδα 25]

Τα αιμοσφαίρια ταξιδεύουν μέσα από αιμοφόρα αγγεία μήκους 100.000 χιλιομέτρων

[Εικόνα στη σελίδα 26]

Φωτογραφία των τριχοειδών αγγείων με τα ερυθρά αιμοσφαίρια να περνούν ένα ένα

[Ευχαριστίες]

Lennart Nilsson