Praca serca musi pokonać opory naczyniowe, w związku z tym lewa komora jest większa od prawej, ponieważ wykonuje większą pracę. Ma to odbicie w budowie anatomicznej, gdzie mięsień komory lewej jest grubszy i silniej rozwinięty.
Ukrwienie serca - serce ukrwione jest przez naczynia wieńcowe (żyły i tętnice). Tętnice wieńcowe odchodzą od tętnicy głównej na wysokości zastawek półksiężycowatych, tworzą one w mięśniu sercowym sieć naczyń włosowatych. Naczynia te łączą się w żyły wieńcowe uchodzące do prawego przedsionka. Zaczopowanie takiego naczynia prowadzi do ustania czynności serca (zawał).
Regulacja czynności serca - automatyzm serca uzależniony jest od pozasercowych mechanizmów regulacyjnych, które mogą przystosować pracę serca do zmieniających się potrzeb organizmu, np. wzrost dopływu krwi żylnej do serca spowoduje nasilenie skurczów sercowych, jest to wynik rozciągnięcia włókien mięśnia sercowego, im większa długość włókien tym silniejszy skurcz. Silniejszy skurcz serca powoduje wyrzucenie większej ilości krwi do tętnic. Zależność siły skurczów serca od wypełnienia serca krwią nazywa się prawem serca, czyli prawem Starlinga.
Regulacja serca związana jest z działającymi mechanizmami: hormonalnym i nerwowym.
+ HORMONALNA regulacja czynności serca - na czynności serca mają wpływ: zawartość niektórych jonów we krwi, np. wzrost jonów wapnia we krwi powoduje przyspieszenie czynności serca i zwiększenie siły jego skurczu: np. wzrost jonów potasu spowoduje zwolnienie akcji serca, a siła jego skurczów maleje. Na czynność serca znaczny wpływ wywiera hormon nadnerczy - adrenalina. Adrenalina wydzielana jest do krwi w większej ilości podczas pracy fizycznej, niedotlenienia, oziębienia organizmu, działanie bodźców bólowych, stanów emocjonalnych (strach, gniew). Adrenalina dostająca się przez krew do serca powoduje wzmożenie pracy serca i zwiększenie siły skurczów.
+ NERWOWA regulacja czynności serca - mechanizmy nerwowe dochodzą do serca z układu wegetatywnego. Serce ma podwójne unerwienie wegetatywne: poprzez włókna przywspółczulne i współczulne.
Włókna przywspółczulne pochodzą od nerwu błędnego, podrażnienie tego nerwu powoduje zmiany w czynnościach serca od zwolnienia akcji serca do całkowitego zatrzymania. Przeciwny skutek wywołuje przecięcie nerwu błędnego, praca serca ulega przyspieszeniu i nasileniu. Świadczy o tym, że nerw błędny znajduje się w ciągłym napięciu i wywiera ciągły hamujący wpływ na pracę serca. Mediatorem włókien przywspółczulnych nerwu błędnego jest acetylocholina, wszystkie efekty podrażnienia zakończeń nerwu błędnego zachodzą za pośrednictwem acetylocholiny, dlatego podanie dożylne ACH wywołuje takie same zmiany jak podrażnienie nerwu błędnego.
Włókna współczulne - ich podrażnienie wywołuje przyspieszenie akcji serca, któremu towarzyszy siła skurczów. Mediatorami są noradrenalina i adrenalina.
Istnieją również inne odruchy sercowe mające wpływ na pracę serca, są to: ujemne odruchy serca (depresyjne) i dodatnie odruchy serca.
Ujemne odruchy serca - przy wzroście ciśnienia krwi powyżej pewnej granicy obserwujemy odruchowe zwolnienie i osłabienie akcji serca. Zachodzi ono w wyniku podrażnienia zakończeń czuciowych, czyli receptorów wrażliwych na wzrost ciśnienia tętniczego krwi, receptory te znajdują się w różnych odcinkach układu tętniczego. Najwięcej ich występuje na ścianie łuku aorty oraz w okolicach rozwidlenia tętnicy szyjnej wspólnej (zatoce szyjnej). Stan pobudzenia tych receptorów przenosi się do sercowych ośrodków nerwu błędnego w rdzeniu przedłużonym. Ośrodki te ulegają pobudzeniu i stan ten przekazywany jest za pośrednictwem sercowych włókien nerwu błędnego do serca, co wywołuje zwolnienie pracy serca, a tym samym obniżenie ciśnienia krwi.
Dodatnie odruchy serca - wzmożony dopływ krwi żylnej do serca wyzwala odruch przyspieszenia akcji serca, odruchy te są przeciwieństwem odruchów depresyjnych, ich zadanie polega na dopasowaniu czynności serca do wzmożonego dopływu krwi żylnej. Receptory znajdujące się w dużych żyłach i w prawym przedsionku ulegają podrażnieniu pod wpływem wzrostu ciśnienia żylnego, a powstałe w nich impulsy nerwowe powodują zahamowanie sercowych ośrodków nerwu błędnego. Wymiarem tego efektu jest przyspieszenie pracy serca.
Krążenie krwi w naczyniach krwionośnych - w dużym krwioobiegu wyróżniamy: 1. Tętnice (zbiorniki krwi pod wysokim ciśnieniem), 2. Naczynia oporowe składające się z: naczyń przedwłosowatych /małe tętniczki - arteriole/, naczyń oporowych pozawłosowatych /wenuole/, drobnych żył, 3. Naczynia odżywcze włosowate /kapilary/, 4. Naczynia pojemnościowe /o niskim ciśnieniu - układ żylny/, 5. Zespolenia tętniczo - żylne /pozwalające ominąć sieć naczyń włosowatych przez płynącą krew/.
Wyrzucanie krwi z lewej komory do aorty podczas skurczu serca powoduje rozciągnięcie naczyń krwionośnych, wówczas przekazywana jest energia skurczowa serca do ścian naczyń, gdzie następnie zostaje zmagazynowana. W czasie rozkurczu serca następuje spadek ciśnienia krwi w żyłach, w związku, z czym rozciągnięte ściany naczyń podczas skurczu serca zaczynają się zapadać. W tym okresie zmagazynowana energia skurczu serca zostaje przez naczynia wykorzystana do dalszego przesunięcia krwi. Zjawisko to nazywane jest funkcją powietrzni pozwalającą na ciągły ruch krwi, nawet w momencie rozkurczu serca. Ilość krwi, która przepływa w warunkach normalnych w naczyniach krwionośnych w ciągu 1 minuty = pojemności minutowej serca (5 - 6l). Objętość krwi przepływającej przez aortę = objętości krwi przepływającej przez kapilary. Jedynie szybkość przepływu jest różna i zależy od przekroju naczyń, np. 1. przekrój aorty wynosi ok. 3 cm i wtedy krew płynie z szybkością 30 cm/s, 2. przekrój arterioli jest 150 razy mniejszy, a przekrój kapilarów 600 razy mniejszy, dlatego krew w kapilarach płynie z szybkością 0,5 mm/s. Efekt ten wykorzystany jest przez organizm do wymiany pomiędzy krwią a płynem pozakomórkowym.
Krążenie w naczyniach włosowatych - naczynia włosowate pełnią rolę dostarczania tlenu i produktów odżywczych oraz odprowadzenia dwutlenku węgla i produktów przemiany materii. Liczba naczyń włosowatych w organizmie jest ogromna, a ogólna ich długość wynosi około 100 tys. km, czyli jest 2,5 razy większa niż obwód kuli ziemskiej. Długość jednego naczynia włosowatego wynosi 0,4 mm, a szybkość przepływu krwi przez nie wynosi 0,5 mm/s, czyli krew ma tylko 1s na wykonanie swoich funkcji w każdym naczyniu. Nie wszystkie naczynia włosowate w okresie spoczynku danego narządu są otwarte, np. w niepracującym mięśniu tylko kilka procent naczyń włosowatych z ogólnej liczby naczyń w tym narządzie jest otwarta dla przepływającej krwi, pozostała część naczyń jest zamknięta do momentu rozpoczęcia wysiłku fizycznego, podczas którego otwierają się wszystkie naczynia. Za skurcz naczyń włosowatych odpowiedzialne są komórki zwane perycytami, które otaczają ścianę naczyń i powodują ich zwężenie.
Krążenie w żyłach - w krążeniu żylnym działają czynniki ułatwiające ruch krwi. Pierwszym czynnikiem jest ujemne ciśnienie panujące w dużych naczyniach w okolicy serca. Ciśnienie to związane jest z ruchami oddechowymi klatki piersiowej, gdzie podczas wdechu następuje rozciągnięcie płuc i innych narządów i dużych żył. W wyniku tego, ciśnienie w żyłach staje się ujemne, co ułatwia dopływ krwi do prawego przedsionka. Drugi czynnik - skurcz mięśni szkieletowych, powodujący ucisk żył przesuwając jednocześnie krew w kierunku serca.
Krążenie płucne - cała ilość krwi przepływająca do dużego krwioobiegu musi przepływać przez krążenie płucne. Opór naczyniowy krążenia płucnego jest mały, co wiąże się z cechami tego krążenia:
+ w krążeniu płucnym nie ma naczyń oporowych,
+ naczynia włosowate płuc posiadają dużą średnicę (są pojemne).
+ naczynia krwionośne małego krwioobiegu są bardzo rozciągliwe.
W krążeniu płucnym zachodzi wymiana gazowa pomiędzy krwią a powietrzem pęcherzyków płucnych. Krwioobieg ze względu na swoje cechy stanowi ważny zbiornik, a jego funkcja to działanie filtrujące, ponieważ zatrzymuje cząsteczki ciał obcych, pęcherzyki powietrza, a także kuleczki tłuszczowe, które dostają się z krwią żył głównych do serca, a następnie do płuc, np. zamknięcie gałązki tętnicy płucnej prowadzi do zawału płuc i jeżeli naczynie to jest niewielkie to wytwarza się krążenie oboczne, powodujące ukrwienie tkanki płucnej, która dzięki temu może utrzymać się przy życiu. W tym czasie zator, który wywołał zawał płuc, ulega resorpcji i po pewnym czasie drożność tętnicy płucnej powraca.
Regulacja krążenia krwi - czynnikami utrzymującymi w stałym napięciu naczynia krwionośne, a zwłaszcza tętnice są:
1.układ nerwowo - naczyniowy (naczynio - ruchowy),
2.odruchy naczynio - ruchowe,
3.humoralna regulacja krwi.
Układ nerwowo - naczyniowy. Mamy 2 rodzaje włókien nerwowych:
1.Włókna naczynio - zwężające (współczulne),
2.Włókna naczynio - rozszerzające (częściowo współczulne, częściowo przywspółczulne).
Mediatorem włókien współczulnych jest NA, powodująca zwężenie naczyń, a mediatorem włókien przywspółczulnych jest acetylocholina powodująca rozszerzenie naczyń. Włókna naczynio - ruchowe otrzymują ciągłe impulsy z ośrodków naczynio - ruchowych znajdujących się w rdzeniu przedłużonym, np. 1.wzrost CO2 we krwi powoduje pobudzenie ośrodka naczynio - ruchowego, wywołując zwężenie naczyń krwionośnych. Spadek CO2 wywołuje rozszerzenie naczyń krwionośnych. 2.podczas pracy fizycznej rozszerzają się naczynia mięśni, a zwężają naczynia jamy brzusznej. Jest to tzw. gra naczyniowa, gdzie rozszerzenie naczyń w jednym obszarze musi być skompensowane ze zwężeniem innych naczyń.
Odruchy naczyniowo - ruchowe:
1.Depresyjne,
2.Presyjne.
Humoralna regulacja krwi: czynnikami silnie rozszerzającym naczynie są:
1.Histamina - przy wzmożonej pracy mięśni,
2.Adrenalina i noradrenalina - powoduje zwężenie naczyń,
3.Wazopresyna - hormon podnoszący ciśnienie poprzez zwężenie naczyń.
Zbiorniki krwi - należą do nich: śleziona, wątroba, trzustka, czyli sieć naczyń jamy brzusznej oraz tkanka podskórna; stanowią zbiorniki magazynujące 40% krwi, która przy znacznej utracie jest dostarczana do łożyska naczyniowego.
Fizjologia układu oddechowego - w procesie oddychania wyróżniamy 3 etapy:
ODDYCHANIE ZEWNĘTRZNE (płucne) - wpływają na nie takie procesy jak:
1.wentylacja płuc - związana jest z ruchami oddechowymi, na które składają się wdech i wydech. Mechanizm wdechu polega na zwiększeniu wymiarów klatki piersiowej wywołanym skurczem mięśni międzyżebrowych oraz przepony. Wynikiem tego skurczu jest uniesienie żeber ku górze oraz opuszczenie przepony o 3-4 cm, w wyniku czego zwiększa się pojemność klatki piersiowej o ok. 1000 ml. Wciągnięcie powietrza do płuc możliwe jest dzięki ujemnemu ciśnieniu w jamie opłucnej, tzn. mniejszemu niż atmosferyczne. Ujemne ciśnienie w jamie opłucnej powstaje podczas rozwoju organizmu w wyniku nierównomiernego wzrostu klatki piersiowej i płuc (klatka piersiowa rozwija się szybciej niż płuca). Podczas wdechu następuje rozszerzenie się płuc, ponieważ przylegająca opłucna do płuc pociąga płuca za rozszerzającymi się żebrami, w związku z czym obniża się ciśnienie w pęcherzykach płucnych, co powoduje napływanie powietrza z zewnątrz do płuc celem wyrównania różnicy ciśnień. Wyrównanie ciśnienia jamy opłucnej z ciśnieniem atmosferycznym spowoduje zapadnięcie się płuca. Zjawisko to nazywa się odmą (np. przy ranach klatki piersiowej). Odma prowadzi do śmierci w wyniku uduszenia. Mechanizm wydechu - po zakończonym wdechu, czyli po zakończonym skurczu mięśni międzyżebrowych następuje ich rozkurcz i klatka piersiowa powraca do położenia wyjściowego. Wówczas zmniejsza się jej objętość i powietrze, które dostało się podczas wdechu zostaje wydalone z płuc. Spokojny wydech jest aktem biernym nie wymagającym skurczu mięśni.
Wyróżniamy 2 tory oddychania:
1.piersiowy - biorą udział mięśnie klatki piersiowej (przeważa u kobiet),
2.brzuszny - bierze udział przepona (przeważa u mężczyzn).
Miarą wentylacji płuc jest minutowa pojemność płuc, czyli ilość powietrza wdychanego do płuc w ciągu 1 min. Zależy to od ilości powietrza dostającego się do płuc w czasie 1 wdechu, np. u noworodka szybkość oddychania wynosi 60 oddechów na minutę; u dziecka 5-io letniego = 25 oddechów na minutę; w wieku 15-16 lat liczba oddechów ustala się na poziomie 12-18 oddechów na minutę (ta szybkość ustala się już do końca życia).
Pojemność życiowa płuc - max ilość powietrza, która może być wydalana z płuc po uprzednim wykonaniu max wdechu. Jest to więc max głębokość wdechu na jaką pozwala budowa narządu i przeciętnie u dorosłego wynosi 3,5-4,5l. Przy spokojnym oddychaniu jedynie część pojemności życiowej płuc jest przez organizm wykorzystywana, dlatego wyróżniamy w pojemności płuc 3 składowe:
1.powietrze oddechowe - ilość powietrza, którą wdychamy do płuc i wydychamy przy zupełnie spokojnym oddychaniu. U dorosłego wynosi 500 ml.
2.powietrze uzupełniające - po wykonaniu normalnego wdechu możemy wciągnąć do płuc dodatkową ilość powietrza i wynosi ona 1500 - 2000 ml.
3.powietrze zapasowe - ilość powietrza, którą po wykonaniu normalnego wydechu możemy dodatkowo wydalić z płuc, wynosi 1500 - 2000 ml.
Na życiową pojemność płuc składa się powietrze oddechowe, uzupełniające i zapasowe.
W klatce piersiowej w płucach występuje jeszcze pewna ilość powietrza, której nawet przy max wydechu nie można usunąć z płuc. Powietrze to nazywa się zalegającym i wynosi 1000 ml. Znajduje się ono w płucach przez całe życie od chwili wykonania pierwszego wdechu przez noworodka.
Objętość płuc, czyli pojemność płuc jest to ilość powietrza znajdująca się w płucach na szczycie najgłębszego wdechu. Objętość płuc wynosi 4,5 - 6l.