UKŁAD KRĄŻENIA KRWI

Układ krążenia krwi = naczynia krwionośne + serce

Naczynia krwionośne: tętnice, tętniczki, naczynia włosowate, żyłki, żyły

Funkcje:

• transport tlenu i składników odżywczych

• transport dwutlenku węgla i metabolitów

• utrzymywanie krwi w ruchu

• wymiana substancji między tkankami – funkcja regulacyjna

• wydzielanie hormonów (endotelina, czynnik natriuretyczny)

• produkcja enzymów (renina – przez zmodyfikowane miocyty gładkie tętniczek doprowadzających nerki)

Krążenie:

• duże – od serca do tkanek i z powrotem

• małe (płucne) – od serca do płuc i z powrotem

  • niskie stężenie tlenu w tętnicach

  • wysokie stężenie tlenu w żyłach

Wyjątki:

• wątroba: żyły  naczynia włosowate  żyły

• nerka: tętnice  naczynia włosowate  tętnice

• czasem: tętnice  żyły (bez naczyń włosowatych) - anastomoza

STRUKTURA NACZYŃ

Składa się z 3 warstw:

• błony wewnętrznej

• błony środkowej

• błony dodatkowej (zewnętrznej, przydanki)

Śródbłonek:

• pochodzenie mezenchymatyczne

• wyścieła naczynia krwionośne, limfatyczne, jamy serca

• nabłonek płaski jednowarstwowy na blaszce podstawnej

• jądra komórki grubsze niż cytoplazma (zgrubienia)

• w żyłkach węzła limfatycznego, kępek Peyera i migdałków – wysokie komórki (wysokośródbłonkowe)

• komórki ściśle przylegają do siebie, wytwarzają połączenia typu occludens i neksus

• przy połączeniach typu occludens nieprzepuszczalny – wymiana substancji przez transcytozę

• przy połączeniach typu neksus – zapewnia przechodzenia substancji

• w cytoplazmie wiele pęcherzyków (wyraz transportu substancji na drodze transcytozy)

• mają kompleksy aktyny i miozyny – zdolność do skurczu i rozkurczu

• obkurczanie – zwiększa odstępy między komórkami i przepuszczalność śródbłonka

• otwory w cytoplazmie – pory: transport cząsteczek i makrocząsteczek (powstają przez fuzję pęcherzyków)

• czas życia – 10 dni

• struktury cytoplazmy kom. śródbłonka wsierdzia, tętnic i żył – pałeczkowate twory otoczone błoną – ciałka wielocewkowe (Weibela – Palade’a)

  • zawierają białko von Willebranda (po uszkodzeniu – przytwierdza płytki krwi do kolagenu), mikrotubule

• na powierzchni – mikrokosmki

• w błonie komórkowej – glikoproteiny błonowe (za ich pomocą leukocyty i inne cząsteczki krwi wiążą się przejściowo z ich powierzchnią przez ścianę naczynia)

  • np. selektyna E, adresyna

• syntetyzują i uwalniają:

  • prostacyklinę (PGI₂)  rozszerza naczynia krwionośne, przeciwdziała agregacji płytek krwi

  • endoteliny (ET-1, ET-2, ET-3) działają parakrynowo, pobudzają skurcze miocytów gładkich naczyń krwionośnych, są mitogenami – pobudzają kom. do podziałów mitotycznych

  • tlenek azotu (NO):

    • wytwarzany przez enzym – syntazę NO (deaminuje argininę)

    • nietrwały, ale może wiązać się z Fe hemu i cysteiną hemoglobiny i glutationu

    • przenika do miocytów gładkich naczyń krwionośnych

    • indukuje syntezę cGMP  zmniejszenie stężenia Ca²⁺ w cytosolu  rozkurcz miocytów gładkich (obniżanie ciśnienia krwi i udrażnianie przepływu powietrza)

    • podobny mechanizm – trogliceryna (lek rozszerzający tętnice wieńcowe)

• EDHF  otwiera kanały dla K⁺, które wypływając na zewnątrz powodują hiperpolaryzację błony komórek mięśni gładkich naczyń i ich rozkurcz

• kolagen, proteoglikany, cytokiny prozapalne i inne

• enzym proteolityczny – konwertaza angiotensyny (ACE)  podnosi ciśnienie krwi; inhibitory konwertazy – w leczeniu nadciśnienia krwi

• konwertazę 1-9 - wytwarza angiotensynę 1-9  rozszerza naczynia krwionośne

WYTWARZANIE NACZYŃ KRWIONOŚNYCH

• w czasie cyklicznego wzrostu włosów, pęcherzyków jajnikowych, powiększeniu masy mięśni szkieletowych, wzrostu nowotworów litych

• może zachodzić jako:

  • waskulogeneza  wytwarzanie naczyń krwionośnych w czasie rozwoju embrionalnego

    • komórki prekursorowe śródbłonka powstają w tylnej części smugi pierwotnej

    • na powierzchni receptory dla cytokin – FGF i BMP

    • angioblasty (hemnagioblasty – kom. prekursorowe) wędrują do ściany pęcherzyka żółtkowego  prekursory kom. krwi i otaczające je kom. śródbłonka, potem także kom. prekursorowe perycytów i miocytów gładkich

  • angiogeneza (angioneogeneza)  wytwarzanie nowych naczyń krwionośnych w warunkach fizjologicznych i patologicznych po urodzeniu

    • kom. progenitorowe śródbłonka, perycytów i miocytów gładkich powstają z kom. macierzystych/ progenitorowych

• formowanie naczyń krwionośnych – przez włączanie w prekursorowych kom. śródbłonka genów nadrzędnych notch  śródbłonek tętnic i tętnice

• przez włączanie genów nadrzędnych coup-TFII  śródbłonek żył i żyły

• komórki śródbłonka dzielą się mitotycznie, spłaszczają i pod wpływem cytokiny – EGFL7 łączą z sąsiednimi komórkami wytwarzając rurkowate naczynia  remodelowanie naczyń (nadawanie im napięcia, wzmocnienie)

• przebiega z udziałem cytokin, chemokin i receptorów dla nich

  

• cytokiny:

  • naczyniowy czynnik wzrostu śródbłonkowy A (VEGF-A) pobudzają podziały kom.

  • naczyniowy czynnik wzrostu pochodzący z gruczołów progenitorowych wydzielania wewnętrznego (EG-VEGF) śródbłonka, wydzielają:

  • naskórkowy czynnik wzrostu (EGFL7)  przyciąga inne kom. śródbłonka (wytwarzanie rurek śródbłonka)

    

  • angiopoetyny (ang) remodelowanie

  • efryny (eph) naczyń

  • płytkopochodny czynnik wzrostu (PDGF) podziały progenitorów miocytów gładkich i perycytów

• jest pobudzana przez leptynę (tkanka tłuszczowa) i relaksynę (kom. jajnika, jądra)

TĘTNICE

Tętnice typu sprężystego

• tętnica główna i jej odgałęzienia: tętnica wspólna szyjna, biodrowa, tętnica podobojczykowa, kręgowa i płucna

• cienka ściana w porównaniu ze średnicą

• błona wewnętrzna:

  • gruba

  • składa się ze śródbłonka na błonie podstawnej, pod nią podśródbłonkowa warstwa tk. łącznej właściwej, pod nią błona sprężysta wewnętrzna (włókna kolagenowe, sprężyste, fibroblasty, miocyty gładkie)

• błona środkowa:

  • najgrubsza błona

  • składa się z: blaszki sprężystej, która zawiera otwory – okienka (błony okienkowate), między blaszkami – miocyty gładkie (łączą się za pomocą połączeń typu neksus i układają okrężnie) i fibroblasty, włókna siateczkowate, kolagenowe i proteoglikany

• błona dodatkowa:

  • grubsza niż wewnętrzna

  • zbudowana z tk. łącznej właściwej z włóknami kolagenowymi, niewiele włókien sprężystych i miocytów gładkich oraz kom. tk. łącznej właściwej i pojedyncze kom. zwojowe nerwowe

  • tętnice i żyły (naczynia naczyń)

Naczynia odbierające sygnały o ciśnieniu i składzie krwi

• zatoka tętnicy szyjnej

  • odbiera sygnały o ciśnieniu krwi

  • niewielkie rozwidlenie światła tętnicy szyjnej wspólnej

  • błona środkowa i dodatkowa są grubsze i zawierają wiele zakończeń nerwowych nerwu czaszkowego IX (są baroreceptorami)

• kłębki:

  • szyjny, aorty, płucny i ogonowy

  • odbierają sygnały o pH krwi i stężeniu w niej tlenu

  • otoczone są torebką łącznotkankową

  • w ich skład wchodzą: komórki typu I (jasne) i komórki typu II (zmodyfikowane lemocyty)

  • komórki jasne – wiele pęcherzyków wydzielniczych zawierających noradrenalinę, dopaminę, serotoninę

  • odpowiadają depolaryzacją błony na obniżenie stężenia tlenu we krwi

Tętnice typu mięśniowego

• tętnice średniego kalibru

• gruba warstwa mięśniowa ich ściany

• tętnica wieńcowa, promieniowa, krezkowa

• doprowadzają różne ilości krwi do tkanek dzięki obkurczaniu lub rozkurczaniu mięśni gładkich ich ściany

• błona wewnętrzna:

  • śródbłonek z błoną podstawną

    • oddają wgłąb ściany naczynia długie wypustki dochodzące do miocytów gładkich (szybkie dochodzenia sygnałów do miocytów o skurczu/rozkurczu)

  • warstwa pośrednia

    • zbudowana z włókien kolagenowych, niewiele włókien sprężystych i miocytów gładkich

  • warstwa sprężysta wewnętrzna

    • najgrubsza warstwa

    • zbudowana z włókien sprężystych i niewiele włókien kolagenowych

• mechanizmy doprowadzające do spadku ciśnienia krwi

  • zapłon wapniowy: niewiele Ca²⁺ wydostaje się z siateczki  prąd jonowy przedostaje się do innych kom. mięśniowych  Ca²⁺ łączą się z białkami kanałowymi dla K⁺  otwarcie kanałów wypływ K⁺  hiperpolaryzacja błony komórkowej  zamknięcie białek kanałowych dla Ca²⁺  zmniejszenie ich stężenia w cytosolu  spadek ciśnienia krwi

  • związany z NO: transport NO do tkanek  uwolnienie NO  rozkurcz miocytów gładkich, obniżenie ciśnienia

Tętnice małego kalibru

• tętniczki przedwłosowate

• błona wewnętrzna:

  • śródbłonek leżący na błonie podstawnej, które łączą się z miocytami gładkimi błony środkowej

  • cienka warstwa tk. łącznej właściwej

• błona środkowa:

  • do 4 warstw miocytów gładkich

  • tworzą jedną warstwę okrężną lub spiralną

  • w tętniczkach przedwłosowatych – pojedyncze miocyty w odległościach między sobą

• błona zewnętrzna

  • składa się z tk. łącznej właściwej luźnej

  • zawiera włókna kolagenowe i siateczkowe

NACZYNIA WŁOSOWATE

• włośniczki, kapilary

• nie mają miocytów gładkich

• mogą zmieniać swoją średnicę przez:

  • niewielkie obkurczanie się kom. śródbłonka

  • kurczenie się przylegających do ich ściany miofibroblastów

• szybkość krwi w naczyniach włosowatych zmniejsza się (polepsza warunki wymiany)

• składa się z śródbłonka z blaszką podstawną, leżących na nim perycytów (komórek przydanki)

• rodzaje:

  • naczynia włosowate ciągłe

    • komórki śródbłonka ściśle do siebie przylegają

    • między komórkami – nieliczne rozstępy (przechodzenie cząsteczek)

    • blaszka podstawna dobrze rozwinięta i ciągła

    • w mięśniach i mózgu

    • trudno przepuszczalne, transport prze transcytozę

  • naczynia włosowate porowate

    • pory w cytoplazmie kom. śródbłonka

    • pory powstają przez fuzję pęcherzyków transcytarnych

    • mniejsze i większe pory

    • blaszka podstawna zawiera otwory, jest nieciągła

    • w śledzionie i szpiku kostnym

  • naczynia włosowate zatokowe (zatoki, sinusoidy)

    • w wątrobie, szpiku kostnym, śledzionie, gruczołach wydzielania wewnętrznego

    • ściana łatwo przepuszczalna: względnie duża średnica (krew płynie wolno), rozstępy między kom. śródbłonka, otwory w blaszce podstawnej

Czynność naczyń włosowatych

• w tętniczych - ciśnienie krwi przewyższa ciśnienie onkotyczne  przepływ wody, elektrolitów i innych związków rozpuszczalnych w wodzie do tkanek

• powstaje płyn tkankowy

• w żylnych – ciśnienie krwi niższe niż ciśnienie onkotyczne  przepływ z tkanek do krwi

• wytwarza niekiedy barierę krew – narządy

• komórki śródbłonka takich naczyń wytwarzają pompy cząsteczkowe – transportery ABC (wypompowują z nich cząsteczki do krwi)

ŻYŁY

• mają większe światło, cieńszą ścianę

• zawierają więcej tk. łącznej właściwej

• mają zastawki

• w ich ścianie:

  • błona wewnętrzna

  • błona środkowa

  • błona dodatkowa (zewnętrzna)

• dzielą się na:

  • żyły dużego kalibru

  • żyły średniego kalibru

  • żyły małego kalibru

  • żyłki

Budowa żył

• w górnej części ciała – niewielkie ciśnienie

  • cienka błona wewnętrzna – słabo rozwinięta błona sprężysta wewnętrzna

  • słabo rozwinięta błona środkowa

  • błona dodatkowa dobrze rozwinięta, jej grubość wzrasta wraz ze wzrostem kalibru żył

• w dolnej części ciała – duże ciśnienie

  • dobrze rozwinięta błona wewnętrzna, która składa się ze śródbłonka warstwy tk. łącznej właściwej i błony sprężystej wewnętrznej

  • błona środkowa - liczne miocyty gładkie

  • błona dodatkowa dobrze rozwinięta, składa się z tk. łącznej właściwej, liczne miocyty gładkie

  • w żyłach dużego a czasem średniego kalibru – naczynia naczyń

Zastawki – sfałdowania wewnętrznej błony żyły, składa się z tk. łącznej właściwej, dużo włókien kolagenowych i sprężystych, pokrytej śródbłonkiem

Anastomozy:

• tętniczo–żylne proste

  • gruba błona środkowa

  • do ich błony dodatkowej dochodzi wiele nerwów ukł. współczulnego i przywspółczulnego

• tętniczo-żylne kłębkowate

  • otoczona torebką łącznotkankową, w jej wnętrzu kłębek zwiniętych anastomoz prostych

  • gruba błona środkowa, kom. przypominają kom. nabłonkowe (kom. nabłonkowate)

    • typu I – dużo mitochondriów, mało kompleksów aktyna-miozyna

    • typu II – dużo kompleksów aktyna-miozyna

• skurcz anastomoz – hamowanie przepływu krwi (krew płynie przez naczynia włosowate)

• rozkurcz anastomoz – przepływ krwi przez nie (pominięcie sieci naczyń włosowatych)

• rola w termoregulacji

SERCE

Szkielet serca:

• zbudowany z tk. łącznej właściwej zbitej, dużo włókien kolagenowych

• składa się z:

  • przegrody błoniastej – budowa rozcięgna, włókna kolagenowe układają się w regularne błony

  • pierścieni włóknistych – tworzą przegrodę między przedsionkami i komorami, otaczają ujścia przedsionkowo-komorowe

  • trójkątów włóknistych – w miejscu zetknięcia się pierścieni włóknistych

Wsierdzie

• wyścieła przedsionki i komory serca

• grubsze w przedsionkach

• pokryte śródbłonkiem, jego kom. mają okrągłe lub owalne jądra, leżące na ciągłej blaszce podstawnej

• pod śródbłonkiem – łącznotkankowa część wsierdzia:

  • podśródbłonkowa warstwa luźna – zawiera fibroblasty, włókna kolagenowe, niewiele sprężystych

  • warstwa mięśniowo-sprężysta – szeroka, zbite utkanie, składa się z włókien sprężystych, kolagenowych i miocytów gładkich

  • warstwa podwsierdziowa – łączy wsierdzie ze śródsierdziem, dużo naczyń krwionośnych, nieliczne kom. tk. tłuszczowej żółtej

Śródsierdzie

• najgrubsza warstwa

• składa się z kardiomiocytów i słabo rozbudowanej tk. łącznej właściwej luźnej z licznymi naczyniami krwionośnymi

• kardiomiocyty

  • mono- lub bikariocyty

  • wstawki – połączenia poszczególnych kom. w szczytowych powierzchniach

  • cytoplazma wypełniona miofibrylami z sarkomerami

  • między miofibrylami – dużo sarkosomów i liczne ziarenka glikogenu i tłuszczów

  • dobrze rozwinięta siateczka gładka wytwarzająca diady

  • odmiany kardiomiocytów:

    • endokardiomiocyty – wydzielają czynnik natriuretyczny (ANF)

    • kardiomiocyty specjalizujące się w przewodzeniu sygnałów

• ściany komór większe niż przedsionków

• mięśnie brodawkowe – napinają płatki zastawek serca, zapobiegając ich wgłobieniu w czasie skurczu komór

Nasierdzie

• zewnętrzna warstwa ściany serca i trzewna część worka osierdziowego

• cienka warstwa tk. łącznej właściwej z włóknami sprężystymi, naczyniami krwionośnymi i nerwami

• wzdłuż naczyń wieńcowych – obfita tk. tłuszczowa żółta

• na zewnątrz – błona surowicza (tk. łączna właściwa pokryta nabłonkiem mezodermalnym)

Osierdzie

• łącznotkankowy worek

• dwie warstwy: surowicza (od strony światła worka osierdziowego) i zewnętrzna (włóknista)

• warstwa surowicza pokryta nabłonkiem mezodermalnym

Zastawki serca

• trzy warstwy:

  • środkowa – tk. łączna właściwa włóknista

  • 2 warstwy zewnętrzne – identyczne z wsierdziem

• warstwa środkowa – przedłużenie włóknistego pierścienia przedsionkowo-komorowego

• warstwa zewnętrzna – zawiera naczynia krwionośne

Układ przewodzący serca

• węzeł zatokowo-przedsionkowy

  • w pobliżu wejścia do prawego przedsionka żyły głównej górnej

  • komórki o kształcie wrzecionowatym, mniejsza średnica i mniej miofibryli niż kardiocyty

  • cytoplazma słabo kwasochłonna i blada (komórki P)

  • skurcz – wskutek wnikania Na⁺ przez białka kanałowe ich błony (syntetyzowane i umieszczane w błonie za pomocą ankiryny)

  • impulsy powstają na zasadzie oscylatora wapniowego

• szlaki międzywęzłowe: przedni, środkowy, tylny

• węzeł przedsionkowo-komorowy

  • dolna i tylna część przegrody międzyprzedsionkowej

• pęczek przedsionkowo-komorowy (Hisa) i jego odgałęzienia

  • prawa gałąź – kształt cylindryczny, biegnie wzdłuż przegrody międzykomorowej

  • lewa gałąź – kształt płaskiej wstęgi, dochodzi do wsierdzia w górnej części przegrody międzykomorowej

  • komórki mięśniowe przewodzące serca (komórki Purkinjego)

Wewnątrzwydzielnicza funkcja serca

• w śródsierdziu ściany prawego przedsionka – zgrupowania komórek , które mają dużo pęcherzyków wydzielniczych (kom. mioendokrynowe)

• wytwarzają hormony:

  • przedsionkowe czynniki natriuretyczne (atriopeptyna, ANF)

    • w pęcherzykach typu I

    • rozszerza naczynia krwionośne i obniża ciśnienie krwi

    • zwiększa wydalanie sodu z moczem

    • zapobiega nadmiernemu zwiększaniu objętości krwi

    • hamuje wydzielanie reniny, aldosteronu, endotelin (obniża ciśnienie krwi)

• w pęcherzykach typu II  oprócz ANF, BNF

• wytwarzany jest CNF

• w wytwarzaniu tych peptydów biorą udział metaloproteazy

11