De wonderen van het vaatstelsel

STEL u eens een huis voor met een buizenstelsel dat zo geavanceerd is dat de vloeistof die erdoor stroomt voedsel, water, zuurstof en afvalproducten veilig kan vervoeren. Bovendien hebben deze leidingen het vermogen zichzelf te repareren en zich uit te breiden naargelang de behoeften van de woning veranderen. Wat een briljant ontwerp!

Toch doet het „buizenstelsel” in uw lichaam nog meer. Het helpt uw lichaamstemperatuur te reguleren en vervoert daarnaast ook een verbijsterende hoeveelheid hormonen, of chemische boodschappers, en krachtige ziektebestrijders. Het hele netwerk is ook zacht en buigzaam, zodat het schokken kan opvangen en met uw ledematen mee kan buigen. Geen menselijke ingenieur zou zo’n stelsel kunnen ontwerpen, en toch is dat wat de Schepper heeft gedaan toen hij de aders, slagaders en haarvaten van het menselijk lichaam vormde.

De hoofdbestanddelen van het stelsel

Het menselijk vaatstelsel bestaat eigenlijk uit twee stelsels die samenwerken. Het ene is het cardiovasculaire stelsel, dat het hart, het bloed en alle bloedvaten omvat. Het andere is het lymfvaatstelsel — een netwerk van vaten die overtollig vocht, lymfe genaamd, van het lichaamsweefsel naar de bloedbaan terugvoeren. Als de bloedvaten van slechts één volwassene achter elkaar zouden worden gelegd, zouden ze 100.000 kilometer lang zijn en twee en een half keer de aardbol kunnen omspannen! Dit uitgebreide stelsel voorziet miljarden cellen van levengevend bloed, dat ongeveer acht procent van het lichaamsgewicht uitmaakt.

De krachtbron achter het cardiovasculaire stelsel is natuurlijk het hart. Dit is ongeveer zo groot als uw vuist en pompt dagelijks minstens 9500 liter bloed door uw lichaam — wat ruwweg gelijkstaat met het omhoogbrengen van een gewicht van een ton naar een hoogte van zo’n 10 meter, en dat elke 24 uur!

Een rondje door het cardiovasculaire stelsel

Welke baan volgt het bloed? Laten we beginnen bij het zuurstofarme bloed dat in het hart aankomt via twee grote aders — de bovenste en de onderste holle ader. (Zie diagram.) Deze aders monden uit in de eerste ruimte van het hart, de rechterboezem. De rechterboezem perst het bloed vervolgens  in de meer gespierde rechterkamer. Hiervandaan gaat het bloed naar de longen via de twee longslagaders — de enige slagaders die zuurstofarm bloed vervoeren. Dit wordt normaal gesproken door aders gedaan.

Terwijl het bloed zich in de longen bevindt, geeft het kooldioxide af en neemt het zuurstof op. Het stroomt daarna naar de linkerboezem van het hart via de vier longaders — de enige aders die zuurstofrijk bloed transporteren. De linkerboezem mondt uit in de krachtigste ruimte van het hart, de linkerkamer, die zuurstofrijk bloed via de aorta het lichaam in pompt. Eerst trekken de twee boezems tegelijk samen, daarna de twee kamers, en dit vormt samen een hartslag. Vier inwendige kleppen zorgen ervoor dat het bloed in één richting door het hart stroomt.

Omdat de meer gespierde linkerkamer het bloed helemaal naar de handen en voeten moet pompen, is die ongeveer zes keer zo sterk als de rechterkamer. De resulterende druk zou gemakkelijk kunnen leiden tot aneurysma’s (uitstulpingen of verwijdingen in de wand van slagaders) of zelfs potentieel dodelijke beroerten, ware het niet dat de plotselinge drukverhogingen door een ingenieus mechanisme worden opgevangen.

Elastische slagaders

De grootste slagader van uw lichaam, de aorta, en haar belangrijkste vertakkingen vormen samen de grote of elastische slagaders. Hun lumen, of binnenruimte, is groot, zodat het bloed er makkelijk door kan stromen. Ze hebben ook dikke, sterke wanden waarin zich concentrische lagen elastine bevinden, een rubberachtig eiwit. Wanneer de linkerkamer bloed in deze slagaders pompt, zetten ze uit, waarbij ze de hoge druk opvangen en het bloed naar de volgende groep slagaders persen, de kleine, musculaire of ’verdelende’  slagaders, die naast veel spiervezels ook elastine in hun wanden hebben. Dankzij dit opmerkelijke ontwerp heeft de druk van het bloed zich gestabiliseerd tegen de tijd dat het de tere haarvaten bereikt. *

De verdelende slagaders variëren in doorsnee van ongeveer een centimeter tot 0,3 millimeter. Reagerend op prikkels van speciale zenuwvezels verwijden of vernauwen deze vaten zich en helpen zo de bloedstroom te reguleren, wat het vaatstelsel bijzonder dynamisch maakt. In het geval van verwonding of schrik bijvoorbeeld sturen pressosensoren in de bekleding van de slagaderwanden een signaal naar de hersenen, die op hun beurt bepaalde slagaders het signaal geven de bloedtoevoer naar minder belangrijke delen zoals de huid te beperken en naar de vitale organen te leiden. Het tijdschrift New Scientist zegt: „Uw slagaders kunnen het bloed ’voelen’ stromen en reageren erop.” Is het dan een wonder dat slagaders wel omschreven zijn als „intelligente buizen”?

Tegen de tijd dat het bloed de kleinste slagaders — de arteriolen — verlaat, is de druk stabiel rond de 35 millimeter kwik. Hier is een stabiele, lage druk heel belangrijk omdat de arteriolen uitmonden in de allerkleinste bloedvaten, de haarvaten.

Rode cellen in de rij

Met hun doorsnee van acht tot tien micrometer (miljoensten van een meter) zijn haarvaten zo dun dat rode bloedcellen er maar een voor een doorheen kunnen. Hoewel de wanden van de haarvaten slechts één cellaag dik zijn, brengen ze voedingsstoffen (vervoerd in het plasma, het vloeibare gedeelte van het bloed) en zuurstof (getransporteerd door rode cellen) naar de omliggende weefsels. Tegelijkertijd diffunderen kooldioxide en andere afvalproducten van  de weefsels terug in de haarvaten om afgevoerd te worden. Met behulp van een ringvormig spiertje, een sfincter, kunnen ook haarvaten hun bloedstroom reguleren naar gelang van de behoeften van het omliggende weefsel.

Van venulen via aders naar het hart

Wanneer het bloed de haarvaten verlaat, komt het in adertjes terecht die venulen heten. Venulen hebben een diameter van 8 tot 100 micrometer en verenigen zich tot aders die bloed naar het hart terugvoeren. Wanneer het bloed de aders bereikt, heeft het bijna al zijn druk verloren, en aders hebben dan ook dunnere wanden dan slagaders. Ze bevatten ook minder elastine. Maar hun lumen is groter en daardoor bevindt zich minstens 65 procent van uw bloed in de aders.

Om hun lage bloeddruk te compenseren, hebben aders een ingenieuze manier om bloed terug te voeren naar het hart. Ten eerste zijn ze uitgerust met speciale komvormige kleppen die voorkomen dat het bloed onder invloed van de zwaartekracht van het hart af vloeit. Ten tweede maken ze gebruik van de skeletspieren van uw lichaam. Hoe dat zo? Wanneer uw spieren zich samentrekken, bijvoorbeeld in uw benen terwijl u loopt, drukken ze aders in de nabijheid samen. Dit perst het bloed dan weer via de eenrichtingskleppen naar het hart. Ten slotte helpt de druk in de buik- en borstholte, die met de ademhaling varieert, de aders hun inhoud in de rechterboezem van het hart te legen.

Het cardiovasculaire stelsel is zo efficiënt dat het zelfs bij iemand in rusttoestand elke minuut ongeveer 5 liter bloed naar het hart terugvoert. Lopen verhoogt dat tot ongeveer 8 liter, en bij een fitte marathonloper kan er wel 35 liter bloed per minuut door zijn hart stromen — zeven keer zoveel als in rusttoestand!

In sommige gevallen kunnen de kleppen lekken door erfelijke aanleg, zwaarlijvigheid, zwangerschap of geregeld lang staan. Wanneer deze kleppen het laten afweten, hoopt het bloed zich eronder op, zodat de aders opzwellen en zogeheten spataders worden. Evenzo verhoogt persen, zoals tijdens een bevalling of bij de stoelgang, de druk in de buikholte, zodat het terugstromen van bloed uit de aders van de anus en de dikke darm wordt belemmerd. Dit kan leiden tot spataders die aambeien worden genoemd.

Het lymfvaatstelsel

Wanneer de haarvaten voedingsstoffen afgeven aan de weefsels en er afvalstoffen aan onttrekken, nemen ze iets minder vloeistof op dan ze aanleveren. Ook sijpelen er belangrijke plasma-eiwitten naar de weefsels. Vandaar de behoefte van het lichaam aan een lymfvaatstelsel. Het vergaart alle overtollige vloeistof, lymfe genoemd, en brengt die via een grote ader onder aan de hals en een andere in de borstholte terug in de bloedbaan.

Net als bij slagaders en aders zijn er verschillende categorieën lymfvaten. De kleinste, de lymfhaarvaten, komen voor in lagen van bloedhaarvaten. Deze uiterst poreuze vaatjes absorberen overtollige vloeistof en voeren die naar grotere vaten die de lymfe verzamelen en naar de lymfbanen voeren. Deze komen samen in lymfbuizen, die dan weer in de aders uitmonden.

Lymfe stroomt maar in één richting — naar het hart. De lymfvaten vormen dan ook geen kringloop zoals het cardiovasculaire stelsel. Zwakke spierbewegingen in de lymfvaten, geholpen door het pulseren van slagaders in de nabijheid en de beweging van ledematen, helpen de lymfvloeistof door de vaten te stuwen. Bij verstopping van lymfvaten hoopt zich in het getroffen gebied vloeistof op en daardoor ontstaat een zwelling, oedeem genaamd.

Ook ziekteverwekkers kunnen gebruikmaken van de lymfvaten. Onze Schepper heeft het lymfvaatstelsel dan ook uitgerust met een krachtig afweersysteem, de lymfatische organen: de lymfknopen (verspreid langs de lymfbanen), de milt, de zwezerik (thymus), de amandelen, de blindedarm en de lymffollikels (plaques van Peyer) in de dunne darm. Deze organen zorgen voor de productie en opslag van lymfocyten, de belangrijkste cellen van het immuunsysteem. Een gezond lymfvaatstelsel draagt dus bij tot een gezond lichaam.

Hier eindigt onze reis door het vaatstelsel. Toch heeft zelfs dit korte rondje een wonderbaarlijk ontwerp onthuld van verbazingwekkende complexiteit en efficiëntie. Bovendien voert het zijn ontelbare taken in stilte uit, zonder dat u zich ervan bewust bent — tenzij het gebreken gaat vertonen. Zorg dus voor uw vaatstelsel en het zal op zijn beurt voor u zorgen.

[Voetnoot]

[Kader/Illustraties op blz. 26]

Zorg voor uw slagaders!

Arteriosclerose of verkalking van de slagaders is in veel landen een van de voornaamste doodsoorzaken. De meest voorkomende vorm is atherosclerose, die het gevolg is van een ophoping van op havermout lijkende vetafzettingen (atheromen) in de slagaders. Deze afzettingen vernauwen het lumen, of de binnenruimte van de vaten, waardoor de slagader de kans loopt volledig verstopt te raken wanneer de plaque een kritiek stadium bereikt en scheurt. Afsluiting van een slagader kan ook worden veroorzaakt door rondzwervende bloedstolsels of door spierkrampen in de vaatwand.

Een bijzonder gevaarlijke aandoening is de ophoping van plaque aan de wanden van de kransslagaders, die de hartspier zelf van bloed voorzien. Als gevolg daarvan krijgt de hartspier onvoldoende bloed, met als symptoom angina pectoris — een doffe, drukkende pijn op de borst die vaak ontstaat bij lichamelijke inspanning. Als een kransslagader volledig verstopt raakt, kan dit leiden tot een hartaanval en het afsterven van hartspierweefsel. Bij een ernstige aanval kan het hart helemaal stoppen met pompen.

Tot de risicofactoren voor atherosclerose behoren roken, stress, suikerziekte, zwaarlijvigheid, gebrek aan beweging, hoge bloeddruk, een vetrijk voedingspatroon en erfelijke aanleg.

[Illustraties]

Gezond

Beginnende vernauwing

Ernstige verstopping

[Diagram]

(Zie publicatie voor volledig gezette tekst)

Kransslagader

[Diagram op blz. 24, 25]

(Zie publicatie voor volledig gezette tekst)

Het cardiovasculaire stelsel

LONGEN

HART

Linkerkamer

SLAGADERS

ARTERIOLEN

HAARVATEN

VENULEN

ADERS

HART

Rechterkamer

Zuurstofrijk bloed

Zuurstofarm bloed

Van het lichaam

BOVENSTE HOLLE ADER

RECHTERBOEZEM

ONDERSTE HOLLE ADER

Van het lichaam

RECHTERKAMER

kleppen

Naar de longen

LONGSLAGADER

Van long

LINKERBOEZEM

kleppen

LINKERKAMER

AORTA

Naar het lichaam

[Diagram op blz. 25]

(Zie publicatie voor volledig gezette tekst)

Hoe het hart klopt

1. Ontspannen fase

2. Boezems trekken samen

3. Kamers trekken samen

[Illustratie op blz. 25]

Bloedcellen reizen door 100.000 kilometer aan bloedvaten

[Illustratie op blz. 26]

Foto van haarvaten met rode bloedcellen in de rij

[Verantwoording]

Lennart Nilsson