Cudowny układ krążenia

WYOBRAŹMY sobie dom wyposażony w tak skomplikowany system rur, że za pośrednictwem krążącej w nim cieczy dostarczana jest żywność, woda, tlen i usuwane są zbędne produkty. W dodatku rury potrafią się same naprawiać i w razie potrzeby rozrastać. Prawdziwy cud techniki!

Ale „rurociąg”, w który zaopatrzony jest nasz organizm, spełnia jeszcze więcej zadań. Nie tylko reguluje temperaturę ciała, lecz także rozprowadza zadziwiającą rozmaitość hormonów oraz ciał odpornościowych. Cała ta sieć naczyń jest ponadto miękka i giętka, dzięki czemu może amortyzować wstrząsy i wyginać się wraz z ciałem. Żaden inżynier by nie potrafił zaprojektować takiego układu żył, tętnic i kapilar, dokonał tego jednak Stwórca ludzkiego organizmu.

Główne elementy układu krążenia

Układ krążenia w ciele ludzkim w rzeczywistości tworzą dwa współpracujące ze sobą układy. Są nimi: układ sercowo-naczyniowy, składający się z serca, naczyń krwionośnych i krwi, oraz układ chłonny (limfatyczny), czyli sieć naczyń chłonnych odprowadzających nadmiar płynu zwanego chłonką (limfą) z tkanek ciała do układu żylnego. Gdyby naczynia krwionośne dorosłego człowieka ułożyć w jednej linii, miałaby ona długość 100 000 kilometrów, czyli dwa i pół razy tyle co równik! Za pośrednictwem tego niezwykle rozbudowanego systemu dociera do miliardów komórek życiodajna krew, stanowiąca około 8 procent masy ciała.

Główną siłą napędową układu krążenia jest oczywiście serce — narząd wielkości pięści, pompujący w ciągu doby 9500 litrów krwi. Pracę tę można porównać do codziennego podnoszenia jednej tony na wysokość przeszło 10 metrów!

Rzut oka na układ sercowo-naczyniowy

Jaka jest droga krwi w organizmie? Przyjrzyjmy się najpierw ubogiej w tlen krwi napływającej do serca dwoma dużymi żyłami: główną górną i główną dolną (patrz rycina). Naczyniami tymi krew trafia do pierwszej jamy serca — do przedsionka prawego. Stamtąd zostaje wypchnięta do bardziej umięśnionej części serca — komory prawej, z której przez pień płucny i jego dwa rozgałęzienia, tętnice płucne, płynie do płuc. Są to jedyne tętnice  prowadzące krew ubogą w tlen, gdyż na ogół krew taka krąży w żyłach.

W płucach krew pozbywa się dwutlenku węgla, a pobiera tlen. Następnie czterema żyłami płucnymi (jedyne żyły wiodące utlenowaną krew) wpada do lewego przedsionka serca. Z kolei z przedsionka lewego trafia do najsilniejszej jamy serca — komory lewej, która pompuje utlenowaną krew przez aortę do całego ciała. Uderzenie serca jest procesem dwuetapowym: najpierw kurczą się jednocześnie dwa przedsionki, po czym następuje skurcz obydwu komór. Dzięki czterem wewnętrznym zastawkom krew przepływa przez serce tylko w jednym kierunku.

Lewa komora serca pompuje krew nawet do najdalszych części ciała, jest więc bardziej umięśniona i około sześciu razy silniejsza od prawej. Wytworzone przez nią ciśnienie mogłoby z łatwością doprowadzić do powstania tętniaków (rozciągnięć lub uwypukleń ścian tętniczych) albo nawet śmiertelnie niebezpiecznych udarów mózgu, gdyby nie pomysłowy mechanizm wyrównujący nagłe skoki ciśnienia tętniczego.

Tętnice typu sprężystego

Najszersza tętnica, aorta, oraz jej główne odgałęzienia to tętnice typu sprężystego. Mają duży przekrój (światło), toteż przepływ krwi jest swobodny. Ich grube, silne ściany wzmocnione są koncentrycznie ułożonymi warstwami elastyny — białka nadającego tkankom sprężystość. Kiedy do tej grupy tętnic napływa krew pompowana przez lewą komorę serca, zwiększają swą objętość, pełniąc funkcję swoistego amortyzatora ciśnienia krwi, której strumień kierują do następnej grupy tętnic, zwanych tętnicami typu mięśniowego, o ścianach także zawierających elastynę. Dzięki takiemu pomysłowemu rozwiązaniu ciśnienie krwi stopniowo się wyrównuje i w chwili, gdy  dopływa ona do sieci delikatnych naczyń włosowatych (kapilar), jest już na stałym poziomie. *

Tętnice mięśniowe mają średnicę od 0,3 milimetra do 1 centymetra. Pobudzane przez specjalne włókna nerwowe, rozszerzają się lub kurczą, dzięki czemu regulowany jest strumień krwi, a cały układ cechuje duża dynamika. W sytuacji wyjątkowej, na przykład podczas urazu, czujniki ciśnienia znajdujące się w błonie wewnętrznej tętnic przekazują informację do mózgu, który wysyła sygnał do odpowiednich arterii celem ograniczenia dopływu krwi do mniej ważnych miejsc (na przykład do skóry) na korzyść organów niezbędnych dla życia. „Arterie ‚czują’ przepływ krwi i odpowiednio reagują” — donosi czasopismo New Scientist. Nic dziwnego, że tętnice nazywa się „inteligentnym rurociągiem”.

W momencie gdy krew znajdzie się na końcu małych tętnic, czyli tętniczek (arterioli), jej ciśnienie wyrówna się do mniej więcej 35 mm Hg. Wyrównane, niskie ciśnienie odgrywa w tym miejscu bardzo ważną rolę ze względu na przejście tętniczek w sieć najmniejszych naczyń krwionośnych, zwanych naczyniami włosowatymi.

Krwinki czerwone podążają gęsiego

Średnica naczyń włosowatych waha się od ośmiu do dziesięciu mikrometrów (tysięcznych części milimetra), naczynia te są więc tak wąziutkie, że czerwone krwinki przesuwają się w nich pojedynczym szeregiem. Przez bardzo cienką ściankę (utworzoną z jednej warstwy komórek śródbłonkowych) naczynia włosowate przepuszczają substancje odżywcze (przenoszone przez osocze, czyli płynną część krwi) i tlen (przenoszony przez krwinki czerwone) do sąsiadujących z nimi tkanek. W tym samym czasie tkanki pozbywają się dwutlenku węgla  i innych zbędnych produktów, które przenikają do naczyń włosowatych. Naczynia te są wyposażone w delikatne mięśnie zwane zwieraczami przedwłośniczkowymi, umożliwiającymi regulację natężenia strumienia krwi stosownie do potrzeb otaczających tkanek.

Z żyłek do żył, a potem do serca

Z naczyń włosowatych krew uchodzi do żyłek. Mają one średnicę 8-100 mikrometrów i łączą się ze sobą, stopniowo przekształcając w żyły, którymi krew trafia z powrotem do serca. Ciśnienie krwi w żyłach jest już bardzo niskie, więc ściany żylne są cieńsze od tętniczych. Zawierają też mniej elastyny. Ale ponieważ są szersze, znajduje się w nich aż 65 procent krwi krążącej w ustroju.

Ze względu na niskie ciśnienie krwi żylnej problem jej przepływu w kierunku dosercowym został rozwiązany bardzo pomysłowo. Po pierwsze, celowi temu służą zastawki — specjalne struktury anatomiczne w kształcie czasz, uniemożliwiające cofanie się krwi pod wpływem siły ciążenia, czyli przeciw prawidłowemu prądowi. Po drugie, wykorzystywane są mięśnie szkieletowe organizmu. W jaki sposób? Otóż mięśnie wykonujące jakąś pracę — na przykład związaną z chodzeniem — uciskają sąsiadujące z nimi żyły, co wymusza przepływ krwi przez zastawki, przepuszczające ją tylko jednokierunkowo: w stronę serca. Po trzecie, przedostanie się krwi żylnej do prawego przedsionka serca ułatwiają naciski w jamie brzusznej i klatce piersiowej spowodowane oddychaniem.

Układ krwionośny jest tak wydajny, że nawet gdy człowiek odpoczywa, przez jego serce przepływa około 5 litrów krwi na minutę. Podczas chodzenia wartość ta wzrasta do około 8 litrów, a serce zdrowego maratończyka może przepompowywać w ciągu minuty nawet 35 litrów krwi — czyli aż siedem razy więcej niż podczas odpoczynku!

Zdarza się, że zastawki żylne są niewydolne (przeciekają) wskutek predyspozycji genetycznych, otyłości, ciąży albo częstego i długiego stania. Gdy zastawki nie funkcjonują prawidłowo, krew zbiera się poniżej, wskutek czego ściana żyły ulega rozciągnięciu, tworząc żylak. Również parcie towarzyszące porodowi lub wypróżnianiu zwiększa naciski w jamie brzusznej, utrudniając odpływ krwi z żył odbytnicy i jelita grubego. Mogą wtedy powstać żylaki odbytu (hemoroidy).

Układ chłonny

Po dostarczeniu do tkanek składników odżywczych i odebraniu zbędnych produktów naczynia włosowate zbierają nieco mniej płynu, niż go doprowadziły. Ponadto do tkanek przedostają się z krwi cenne białka. Właśnie dlatego potrzebny jest układ chłonny. Odprowadza on pozostały płyn, zwany chłonką albo limfą, z powrotem do krwiobiegu przez dużą żyłę u podstawy szyi oraz drugą, znajdującą się w klatce piersiowej.

Naczynia chłonne, podobnie jak tętnice i żyły, dzielą się na kilka rodzajów. Najmniejsze z nich to naczynia chłonne włosowate (kapilary chłonne), leżące w sąsiedztwie naczyń krwionośnych włosowatych. W tych drobniutkich, niezwykle przepuszczalnych naczyńkach zbiera się płyn tkankowy, który płynie potem jako chłonka przez większe naczynia chłonne (limfatyczne), zwane zbiorczymi, do pni chłonnych. Te łączą się, tworząc przewody chłonne, odprowadzające chłonkę do żył.

Chłonka płynie tylko w jednym kierunku: dosercowym. Dlatego naczynia chłonne nie tworzą zamkniętych pętli, jak naczynia należące do układu krwionośnego. Przepływ chłonki w układzie chłonnym odbywa się dzięki słabym mięśniom w ścianach naczyń, skurczom biegnących obok tętnic oraz poruszaniu się kończyn. W razie blokady naczyń chłonnych limfa gromadzi się w miejscu urazu, tworząc obrzęk.

Przez naczynia chłonne mogą się rozprzestrzeniać drobnoustroje chorobotwórcze. Dlatego Stwórca wyposażył układ limfatyczny w silne środki obronne w postaci narządów chłonnych, do których należą: węzły chłonne, umiejscowione wzdłuż naczyń chłonnych, śledziona, grasica, migdałki, wyrostek robaczkowy i grudki chłonne skupione (kępki Peyera), usytuowane w jelicie cienkim. Narządy te biorą udział w wytwarzaniu i magazynowaniu limfocytów, najważniejszych komórek układu odpornościowego. Zdrowy układ chłonny ma więc bardzo duże znaczenie dla zdrowia całego organizmu.

Tak można pokrótce opisać układ krążenia. Ale nawet pobieżne przyjrzenie się owej zadziwiającej maszynerii daje pewne wyobrażenie o tym, jak jest skomplikowana i wydajna. Co więcej, swą niezmordowaną pracę wykonuje po cichu, bez udziału naszej świadomości — chyba że nabawimy się jakiejś choroby serca lub naczyń. Dlatego dbajmy o swój układ krążenia, a wtedy on będzie dbał o nas.

[Przypis]

[Ramka i ilustracje na stronie 26]

Dbaj o tętnice!

Stwardnienie tętnic należy w wielu krajach do głównych przyczyn śmierci. Jedną z najczęstszych chorób objętych tym terminem jest miażdżyca tętnic, polegająca na odkładaniu się na ich wewnętrznych ściankach złogów tłuszczu (ognisk kaszowatych). Złogi te zwężają światło tętnic, czyli przestrzeń międzyściankową, przez co wzrasta niebezpieczeństwo wystąpienia całkowitej niedrożności naczynia krwionośnego wskutek zatkania go oderwaną grudką złogów, zaczopowania krążącymi we krwi zakrzepami lub wskutek silnych skurczów ścian tętniczych.

Szczególnie groźną zmianą chorobową jest nagromadzenie złogów na ściankach tętnic wieńcowych, czyli tętnic własnych mięśnia sercowego. Powoduje to niedokrwienie serca i dławicę piersiową (dusznicę bolesną), objawiającą się tępym bólem i uciskiem w klatce piersiowej, często w następstwie wysiłku fizycznego. Całkowite zaczopowanie tętnicy wieńcowej może prowadzić do zawału serca, czyli do martwicy tkanek mięśnia sercowego. W następstwie rozległego zawału dochodzi nieraz do ustania pracy serca.

Czynniki ryzyka to między innymi palenie, stres, cukrzyca, otyłość, mała aktywność fizyczna, nadciśnienie tętnicze, duże spożycie tłuszczów i występowanie stwardnienia tętnic w rodzinie.

[Ilustracje]

Zdrowa tętnica

Pośrednia faza tworzenia się złogów

Faza zaawansowana

[Ilustracja]

[Patrz publikacja]

Tętnica wieńcowa

[Diagram na stronach 24, 25]

[Patrz publikacja]

Układ sercowo-naczyniowy

PŁUCA

SERCE

komora lewa

TĘTNICE

TĘTNICZKI

NACZYNIA WŁOSOWATE

ŻYŁKI

ŻYŁY

SERCE

komora prawa

krew utlenowana

krew uboga w tlen

z tkanek ciała

ŻYŁA GŁÓWNA GÓRNA

PRZEDSIONEK PRAWY

ŻYŁA GŁÓWNA DOLNA

z tkanek ciała

KOMORA PRAWA

zastawki

do płuc

TĘTNICA PŁUCNA

z płuca

PRZEDSIONEK LEWY

zastawki

KOMORA LEWA

AORTA

do tkanek ciała

[Ilustracje na stronie 25]

[Patrz publikacja]

Praca serca

1. Spoczynek

2. Skurcz przedsionków

3. Skurcz komór

[Ilustracja na stronie 25]

Ciałka krwi krążą w naczyniach krwionośnych o łącznej długości 100 000 kilometrów

[Ilustracja na stronie 26]

Zdjęcie kapilar z przesuwającym się wewnątrz pojedynczym rzędem krwinek czerwonych

[Prawa własności]

Lennart Nilsson