UKŁAD KRĄŻENIA

Mezoderma → Układ sercowo-naczyniowy.

► 13-15 dzień zarodka w ścianie pęcherzyka żółtkowego powstają wyspami krwiotwórczymi z hemangioblastów, angioblastów (na obwodzie → pierwotne komórki śródbłonka naczyń) i hematogoniów (wewnątrz wysp → daje elementy morfotyczne).

► 18 dzień (waskulogeneza)- angioblasty tworzą pierwotne cewki naczyń, te wrastają do mezodermy → pierwotne naczynia. Regulowany przez VEGF (naczyniowy czynnik wzrostu) leptynę (z adipocytów)

► Angiogeneza - następuje po waskulogenezie, jest to tworzenie naczyń np. po menstruacji, trenowaniu mięsnia sercowego lub usuwaniu guza

► Rozwój serca: wytworzenie parzystych sznurów sercotwórczych → zyskuje światło (20 dzień) → cewy nasiedziowe łączą się w cewę wsiedziową (22 dzień) → serce

OGÓLNA BUDOWA I FUNKCJA UKŁADU KRĄŻENIA

W skład układu sercowo-naczyniowego wchodzą: Układ krwionośny + Serce + Układ limfatyczny

W skład układu krwionośnego wchodzą:

• Tętnice sprężyste duże (średnica > 1cm)

• Tętnice mięśniowe duże i średnie (średnica 2-10mm)

• Tętnice mięśniowe małe o średnicy 0.1-2mm

• Tętniczki ze średnicą 10-100μm

• Naczynia włosowate zwykłe (kapilary) średnicy 4-10μm oraz zatokowe (sinusoidy) o średnicy 30-40 μm

• Żyłki (postkapilarne i mięśniowe) o średnicy10-100μm

• Małe żyły o średnicy 0.1-1mm

• Żyły średnie (średnica 1-10mm) i duże (średnica > 1cm)

Zarówno serce jak i układ krwionośny mają 3 warstwy: warstwy wewnętrznej, środkowej i zewnętrznej.

Krążenie wrotne jest po części niezależne od funkcji serca.

UKŁAD KRWIONOŚNY

OGÓLNA BUDOWA NACZYŃ

Tętnice - grubsza ściana i mniejsze światło, w przekroju jest okrągła

Żyły - szerokie światło i cienka ściana.

Ściana naczyń krwionośnych zbudowana jest z 3 warstw:

• Warstwa wewnętrzna - w jej skład wchodzi:

• Śródbłonek naczyniowy - spoczywajacy na błonie podstawnej

• Warstwa podśródbłonkowa - z tkanki łącznej wiotkiej (obecne mięsnie gładkie i fibroblasty)

• Blaszka sprężysta wewnętrzna - zbudowana z włókien sprężystych (ma strukturę okienkową - dyfuzja substancji)

• Warstwa środkowa - dominują komórki mięśniowe gładkie ułożone koncentrycznie wokół naczynia. Pomiędzy obecne włókna elastynowe (w dużych tętnicach = błona sprężysta), włókna kolagenowe III i substancja amorficzna (proteoglikany).

Dominuje w tętnicach. Gdy maleje światło to ona zanika. Nie ma fibroblastów, dlatego miocyty gładkie syntetyzują składniki tkanki łącznej. Obecna jest blaszka sprężysta zewnętrzna oddzielająca ją od przydanki.

• Warstwa zewnętrzna - dominują włókna kolagenowe typu I, najlepiej rowinięta w ścianie żył. Obecne są naczynia naczyń i nerwy wazomotoryczne (AUN sympatyczne → noradrenalina - skurcz; i parasympatyczne → acetylocholina - rozkurcz)

ELEMENTY KOMÓRKOWE ŚCIANY NACZYNIA

• Komórki śródbłonka - stanowią wewnętrzną warstwę naczyń

● ściśle przylegają i są wydłużone z cygarowa tym jądrem

● leżą na błonie podstawnej (syntetyzując jej składniki)

** inną budowę ma śródbłonek w zatokach śledzony, żyłkach węzła limfatycznego, migdałkach oraz kępkach Peyera → kształt sześcienny

Śródbłonek posiada aktynę, miozynę, tropomiozynę i α-aktyninę. Ich funkcją jest tworzenie cytoszkieletonu, regulowowanie przepływu krwi i przepuszczalności błon substancji bezpostaciowych i fagocytów.

Śródbłonek syntetyzuje i uwalnia kolagen II, IV, V, lamininę i fibronektynę, czynniki krzepnięcia, NO, prostacyklinę i cytokiny; stanowią składnik układu siateczkowo-śróbłonkowego.

Do wybarwienia śródbłonka stosuje się kompleks VIII czynnika krzepnięcia + czynnika von Willebranda (obecny w ciałkach Weibela-Palade'a jako ziarnistości śródbłonka i podśródbłonka) lub przy badaniu antygenów powierzchni CD31 i CD34

Do podstawowych funkcji śródbłonka związanych także z wydzielanymi przez nie substancjami należy (Tabela 1):

• Udział w transporcie O₂, CO₂ i transporcie cząstek niezależnie od stężenia (transcytoza)

• Utrzymanie przepływu krwi dzięki NO (rozszerza) i endotelina (kurczy)

• Regulacja przepuszczalności naczyń

• Regulacja przylegania i interakcji z leukocytami i płytkami krwi

• Udział w angiogenezie

• Komórki mięśniowe gładkie - zapewniają prawidłowe napięcie ściany w tętniczkach (naczyniach oporowych) decydując o rozdaniu krwi do tkanek. Ich aktywność (skurcz-rozkurcz) zależy od Ca²⁺ z przestrzeni zewnątrzkomórkowej. Zawierają: α-aktynę (widoczne przy użyciu anty-α-aktyny) oraz vimentynę.

• Pericyty - towarzyszą śródbłonkowi kapilar i małych żyłek. Połączone są szczelinami. Mają własną błonę podstawną i długie wypustki. Kurczą się i fagocytują. Mogą się one różnicować do miocytów gładkich i śródbłonka (regeneracja)

• Fibroblasty - najliczniejsze w tkance łącznej właściwej. Wytwarzają włókna kolagenowe i proteoglikany

PODZIAŁ HISTOLOGICZNY NACZYŃ KRWIONOŚNYCH

TĘTNICE SPRĘŻYSTE

► Aorta, tętnica szyjna wspólna, podobojczykowe, biodrowa wspólna i tętnice płucne.

► Gruba warstwa środkowa o budowie warstwowej, włókna sprężyste o d=0.2-1μm na zmianę ułożone miocyty gładkie i pęczki kolagenu III

► Przydanka wąska (½ warstwy środkowej)

► Ciśnienie = 120/80mmHg

TĘTNICE MIĘŚNIOWE

► Zmniejsza się ilość włókien sprężystych (tracą okrężną symetrię) wzrasta ilość miocytów gładkich w warstwie środkowej

► Obecność blaszek sprężystych (wewnętrznej)

► Warstwa środkowa nie ma fibroblastów (funkcja → miocyty gładkie)

► Przydanka grubsza, wymiary jak w warstwie środkowej

MAŁE TĘTNICE	TĘTNICZKI
● do 8 warstw komórek mięśniowych gładkich w warstwie środkowej ● zachowana blaszka sprężysta wewnętrzna	● do trzech takich warstw ● brak blaszki sprężystej wewnętrznej ● średnica do 100μm ● cienka przydanka (unerwienie sympat.) * tętniczki pośrednie - prowadzą krew z kapilar, mają miocyty gładkie niepołączone (skurcz przemieszcza krew)

NACZYNIA WŁOSOWATE

► 1-3 warstwy komórek śródbłonka i pericyty (na zewnątrz naczynia przydanki)

► Cienka ściana śródbłonka → swobodna dyfuzja gazów i substancji.

► najlepiej rozwinięte w mięśniach szkieletowych, sercu i gruczołach

Wyróżnia się trzy typy naczyń włosowatych:

• Naczynia włosowate ciągłe - ciągła błona podstawna, komórki śródbłonka ściśle przylegają (mięsień sercowy, mięśnie szkieletowe, mózg, grasica)

• Naczynia włosowate okienkowe - ciągła błona, obwodowa część komórki tworzy otworki gdzie rozpięta jest ultracienka błonka (przepona poru) a włókna ją tworzące formułują kanały błonowe (trzustka, śluzówka przewodu pokarmowego, gruczoły dokrewne). Bez kłebków nerkowych

• Naczynia włosowate zatokowe - błona podstawna obwodowe części komórki śródbłonkowej są nieciągłą (okienkowe - brak błon!) (wątroba, śledziona, szpik kostny).

Kapilary odchodzą od tętniczek końcowych i pośrednich (obecne są przy tym zwieracze przedwłośniczkowe). Mają 2-3 warstwy miocytów gładkich, a zwieracze tylko 1. Zwieracze są ściśle związane z miocytami i kontrolują przepływ krwi przez łożysko kapilar.

Mikrokrążenie(obwodowe i płucne): tętniczki, sieć kapilar i żyłki

Makrokrążenie(systemowe i płucne): pozostałe naczynia

ŻYŁKI i ŻYŁY

► słabo rozwinięta warstwa środkowa i ma więcej tkanki łącznej włóknistej i posiada słabe blaszki sprężyste (zatarcie granic między warstwami naczynia i powoduje obniżone ciśnienie do tętniczek), podział:

• Postkapilarne (pozawłosowate) żyłki - odbierają krew z sieci kapilar. Oddziałują na nie histamina, bradykinina i serotonina (zwiększa się przepuszczalność naczń dla osocza i krwinek). Stanowią drogę migracji leukocytów do tkanek (reakcja zapalna)

• Żyłki mięśniowe - posiadają wszystkie 3 warstwy naczynia. Warstwa środkowa ma 1-2 warstwy miocytów gładkich.

• Żyły (małego), średniego i dużego kalibru - przebiegają obok analogicznych tętnic. Na dole ciała mają dwupłatowe zastawki (uwypuklenia warstwy wewnętrznej i zapobiega cofaniu krwi). W oponie twardej, siatkówce, łożysku i śledzionie mają atypowa budowę ściany.

TĘTNICE I ŻYŁY KRĄŻENIA PŁUCNEGO

► panuje tu niższe ciśnienie, dlatego światło dużych tętnic płucnych jest większe w stosunku do grubości ściany.

► warstwa wewnętrzna tętnic wyraźniej ograniczona (lepiej rozwinięte blaszki sprężyste)

► małe tętnice płucne nadal mają budowę naczyń sprężystych

● ściana żył płucnych jest słabo usystematyzowana i nie ma zastawek żylnych

HISTOFIZJOLOGIA MIKROKRĄŻNIA

● tu przepływ krwi jest nieciągły i jest regulowany przez szereg struktur i mechanizmy

● Napływ krwi do sieci kapilar z tętnic jest uzależnione od tętniczek końcowych i metarterioli (za pośrednictwem zwieraczy przedwłośniczkowych) *

● przypływ regulują też anastomozy tętniczo-żylne (brak połączenia z włośniczkami): tętniczka doprowadzająca anastomozy posiada zgrubienie z miocytów gładkich, których skurcz przemieszcza krew przez układ włośniczkowy. Przy ich rozkurczu krew od razu wpada do żył omijając kapilary (opuszka palca, wargi, ucho, nos - termoregulacja)

● innym rodzajem anastomoz t-ż są połączenia jamiste w prąciu i łechtaczce oraz błonie śluzowej nosa i w mózgu. Ich zamknięcie umożliwia duże oddanie ciepła przez krew.

► w mikrokrążeniu zachodzi wymiana gazów (O₂, CO₂), H₂O, substancji org i nieorg oraz krwinek z krwi do tkanek i z tkanek.

● H₂O i makrocząsteczki - transport paracellularny

● białka i jony - transport transcellularny.

Dla śródbłonka charakterystyczne są wgłębienia na powierzchni (wychwytują składniki - cholesterol, FFA z krwi)

Ciśnienie w mikrokrążeniu systemowym (tętniczni końcowe) = 35mmHg.

Ciśnienie w kapilarach systemowych = 17mmHg

Ciśnienie w kapilarach płucnych = 7mmHg.

► Cykliczny przepływu krwi zależy od tzw. mechanizmu miogennego - skurcz miocytów gładkich tętniczek oporowych pod wpływem ↑ ciśnienia śródściennego, spadek powoduje rozkurcz

CYTOFIZJOLOGIA AKTYWACJI ŚRÓBŁONKA

Są to zmiany czynnościowo-morfologiczne śródbłonka naczyniowego powstałe w wyniku czynników infekcyjnych i zapalnych, stresu oksydacyjnego, ↓ HDL, ↑ lipoprotein o LDL i VLDL. Skutkiem są:

• ↑ przylegania leukocytów i płytek krwi do powierzchni śródbłonka

• ↑ przepuszczalności śródbłonka dla substancji i krwinek

• Zachwianie właściwości homeostatycznych śródbłonka w kierunku zakrzepu

• Zaburzenia wazomotoryczne przez ↑ wytwarzania związków kurczących naczynia

• ↑ syntezy czynników wzrostu przez komórki śródbłonkowe.

► Faza początkowa: zachodzą zmiany czynnościowe, uwidocznione syntezą de novo w śródbłonku E-selektyny (cząstki adhezyjne ELAM-1) obecnej tylko przy pobudzeniu.

► Potem następuje przerost komórkowy

TYPY POŁĄCZEŃ NACZYNIOWYCH

● Kłębki (sieć dziwna) i krążenie wrotne - w nerkach tętniczka doprowadzająca → sieć kapilar → tętniczka odprowadzająca → oddaje sieć naczyń włosowatych → łączy się z siecią około kanalikową i naczyń prostych (jest to tętniczy układ wrotny)

● Układ wrotny wątroby - naczynia jelit i śledziony → żyła wrotna → sieć naczyń włosowatych zatokowych → żyły centralne → żyły podzrazikowe (podobnie jest w przysadce) (jest to żylny układ wrotny)

STRUKTURY SENSORYCZNE UKŁADU KRĄŻENIA

● Odbierają bodźce chemiczne i mechaniczne: komórki kłębkowe i przylegające komórki glejowe Schwanna (lemocyty). Obecne są w kłębkach szyjnym (rozwidlenie t. szyjnej wspólnej i łączy się z zatoką tętnicy szyjnej, łaczy się z splotami nerwowymi i pęczkami przyspółczulnymi), aortalnym, płucnym i ogonowym.

● Zatoka tętnicy to pogrubiała przydanka tętnicy szyjnej wspólnej w rozwidleniu, posiada zakończenia nerwowe nerwu X - pełnią funkcje baroreceptorów (reakcja na rozciąganie ściany przez zmianę p)

SERCE

Leży w śródpiersiu w worku osierdziowym. Serce to worek mięśniowo-łącznotkankowym składającym się z serca prawego (prawy przdsionek i komora) i lewego (lewy przedsionek i komora). Serce jest podzielone przegrodami międzyprzedsionkową i międzykomorową. 70kg → pompuje 6000 l krwi/h.

Zrąb serca tworzy tkanka łączna włóknista zbita → szkielet:

• Błoniasta przegroda międzykomorowa - element przegrody międzykomorowej, w górnej części, poniżej zastawki aortalnej

• Włókniste pierścienie zastawkowe - 4, oddzielają przedsionki od komór, stanowią rusztowanie dla aparatu zastawkowego

• Trójkąty włókniste - 2, łączą pierścienie włókniste

Worek osierdziowy zbudowany jest z dwóch błon surowiczych:

►trzewnej (nasierdzie)

→ jama osierdziowa z 50ml płynu surowiczego

►ściennej

Obie blaszki z nabłonka płaskiego surowiczego, ten spoczywa na tkance łącznej włóknistej luźnej.

Budowa ściany serca:

• Wsierdzie (odp. warstwie wewnętrznej naczynia) najgrubsze w przedsionkach, najcieńsze w komorach:

• Zbudowane z ciągłego śródbłonka leżącego na błonie podstawnej i niżej

• Warstwa podnabłonkowa (obecne tu włókna kolegen-elastyna, fibroblasty, mięśnie gładkie, tkanka tłuszczowa żółta).

• Warstwa podwsierdziowa (zawiera włókna elastylowe, naczynia, zakończenia nerwowe, komórki Purkiniego)

• Śródsierdzie (odp. warstwy środkowej naczynia). Mięśnie brodawkowate - to uwypuklenia śródsierdzia do światła komór, wraz ze strunami daje składnik układu zastawkowego.

• Kardiomiocyty - długość 80μm i średnicy 12 μm, kształt cylindryczny + centralne jądro

• Mięśniowe komórki endokrynowe - posiada ziarnistości cytoplazmatyczne z hormonami natriuretycznymi (mózgowy i przedsionkowy = ANP i BNP).

• Komórki Purkinjego - zmodyfikowane miocyty, przewodzą potencjał czynnościowy. Mają mało obwodowych miofibryli, dużo glikogenu, mitochdriów i brak wstawek. Wykazują dodatnią reakcję na acetylcholinesterazę (rozkłada acetylocholinę). W obrębie śródsierdzia tworzą pęczki.

• Komórki węzłowe (z-p i p-k). Małe, tworzą luźną sieć w zrębie. Połączone są desmosomami i szczelinami. Brak wstawek.

• Nasierdzie (odp. naczyniowej przydanki tworzącej torebkę serca). Zbudowane z nabłonka jednowarstwowego płaskiego, leżącego na tkance łącznej luźnej. Głębiej są: tkanka tłuszczowa otaczająca naczynia wieńcowe, limfatyczne, zakończenia i zwoje nerwowe. Nabłonek wytwarza substancję białkowo-fosfolipidową - zmiejsza tarcie blaszek.

UKŁAD BODŹCO-PRZEWODZĄCY SERCA

● Za autonomię serca odpowiada specjalna grupa komórek mięśniowych - węzeł zatokowo-przedsionkowy. Położony w miejscu połączenia żyły głównej górnej z prawym przedsionkiem. Są wrzecionowate i wokół nich jest tkanka łączna luźna. ½ ma obok tego węzła tętnicę węzła zatokowego (gałązka prawej tętnicy wieńcowej). Węzeł ten reguluje skurcz przedsionków (inicjuje depolaryzację i skurcz kardiomiocytów przedsionkowych)

● Węzeł przedsionkowo-komorowy odbiera impulsy z poprzedniego węzła. Leży w warstwie podwsierdziowej przegrody międzyprzedsionkowej przy zatoce wieńcowej, powyżej pierścienia zastawki trójdzielnej. Przebieg komórek jest regularny.

● Pęczek Hisa (prawy i lewy), idzie wzdłuż przegrody do koniuszka serca oddając pęczki składające się z komórek Purkinjego. Impuls idzie od węzła przedsionkowego do każdego kardiomiocytu → skurcz serca

ZASTAWKI SERCA

To fałdy wsierdzia pokryte śródbłonkiem, przyczepione to szkieletu z tkanki łącznej włóknistej nieregularnej, nie są unaczynione (jedynie u podstawy), dlatego O₂ i składniki dyfundują z krwi jam serca. Każda zastawka składa się z trzech warstw:

• Warstwy włóknistej - tworzy część środkową, jest to przedłużenie tkanki łącznej zbitej nieregularnej pierścienia zastawki.

• Warstwy gąbczastej - tkanka łączna luźna na powierzchni zastawki od strony przedsionków. Składa się z: włókien kolagenowych i elastynowych oraz proteoglikanów. Funkcja: amortyzuje wstrząsy powodowane przez krew.

• Warstwy komorowej - tkanka łączna zbita z włóknami elastynowymi. Przedłużeniem są struny ścięgniste (pokryte śródbłonkiem wsierdzia) przyczepione do do mięśni brodawkowatych (uwypuklenie śródsierdzia komór).

UNACZYNIENIE SERCA

● Tętnice wieńcowe prawa i lewa + odgałęzienia (mięśniowe średnie), odchodzą od aorty powyżej opuszki. Wypełniają się krwią przy rozkurczu (największy przepływ, a minimalny w fazie skurczu). Przebiegają w nasierdziu (najmniej odgałęzień dociera do wsierdzia = najsłabiej perfundowane).

● Żyły biegną wzdłuż tętnic, uchodzą do zatoki wieńcowej idąc w bruździe wieńcowej do prawego przedsionka

UNERWIENIE SERCA

Nerwy z AUN współczulne i przywspółczulne. Włókna tworzą dwa sploty: powierzchniowy i głęboki serca. Nie inicjują skurczu, ale wpływają na ↓ lub ↑ akcji serca (efekt chronotropowy + lub -). Układ przywspółczulny dominuje, oddziaływując na węzeł zatokowo-przedsionkowy i przedsionkowo-komorowy. Wywiera on efekt chrono- i inotropowy ujemny. Stymulacja receptorów β1-adrenergicznych powoduje + efekt chrono-, i inotropowy.

---