Serce i krążenie płodowe

1. Krążenie krwi w sercu osobniczym

2. Podział krążenia osobniczego (duże i małe)

3. Krążenie płucne

4. Krążenie krwi w sercu płodowym

5. Osobliwości krążenia płodowego

Ad 1)

Krążenie osobnicze występuje u człowieka od urodzenia aż do śmierci.

Krążenie płodowe powstaje i funkcjonuje od momentu powstania zawiązków serca i naczyń aż do porodu.

Serce jest narządem wydrążonym posiadającym cztery jamy.

Podział serca na część górną (przedsionki) i dolną (komory) dokonuje się za pomocą ujść przedsionkowo-komorowych: prawego i lewego (ostium atrioventriculare dextrum et sinistrum).

W przypadku serca trudno jest mówić czy jest to podział czy połączenie, ponieważ w jego ujściach występują zastawki przedsionkowo-komorowe. Po stronie prawej występuje zastawka trójpłatkowa, a po lewej dwupłatkowa. Ujścia przedsionkowo-komorowe są to ujścia żylne, które jednocześnie łączą i dzielą przedsionki z komorami. Mamy tu do czynienia z niecałkowitym podziałem serca.

Podział serca na część prawą i lewą jest całkowity, ponieważ tworzy go przegroda serca (septum cordis). W części górnej występuje przegroda międzyprzedsionkowa (septum interatriale), w dolnej przegroda międzykomorowa (septum interventriculare).

Zarówno prawy jak i lewy przedsionek mają kształt sześcianu , co pozwala na nagromadzenie w przedsionku maksymalnej objętości krwi mającej przepłynąć do komory.

Do przedsionka prawego napływa krew z górnej i dolnej części ciała poprzez żyły główne (górną i dolną), które są ustawione prawie pionowo. Ponadto do przedsionka prawego uchodzi krew żylna z serca poprzez zatokę wieńcową (ujście). Zatoka wieńcowa jest to zbiornik krwi, do której wpadają żyły własne serca.

Krew żylna z prawego przedsionka (odtlenowana) przepływa do komory prawej.

W komorze tej wyróżnia się strefę odpływu i napływu. Strefa napływu biegnie od zastawki trójdzielnej do wierzchołka komory prawej, a strefa odpływu od wierzchołka do zastawki pnia płucnego. Droga napływu i odpływu tworzą literę „V”, której ramiona są szeroko rozstawione co powoduje, że krew napływająca do komory i odpływająca do pnia płucnego nie ulegają wymieszaniu.

Dzieje się tak ponieważ aorta wychodząca z lewej komory przechyla się na stronę prawą co wywołuje wpuklenie się jej w obręb przegrody międzykomorowej w postaci wału mięśniowego - grzebienia nadkomorowego (crista supraventricularis).

Ujście przedsionkowo-komorowe prawe ma trzy płatki.

Każdy płatek połączony jest z równoimiennym mięśniem brodawkowym:

1. płatek przegrodowy (cuspis septalis) łączy się z brodawkowatym przegrodowym (musculus papillaris septalis)

2. płatek przedni (cuspis anterior) łączy się z m. brodawkowatym przednim (musclus papillaris anterior)

3. płatek tylny (cuspis posterior) z musculus papillaris posterior.

Aparat zastawkowy w ujściach żylnych, zarówno w prawym jak i w lewym aby spełniać swoją funkcję musi być wyposażony w trzy elementy:

a) płatek

b) struny ścięgniste (chordae tendineae)

3. mięsień brodawkowaty

Struny ścięgniste są tylko i wyłącznie „na usługach” zastawki mitralnej i trójdzielnej.

Odtlenowana krew z komory prawej przez zastawkę pnia płucnego (zastawka tętnicza) płynie do pnia płucnego (truncus pulmonalis), który rozdziela się na dwie tętnice (arteria pulmonalis sinistra et dextra). Tętnicami tymi odtlenowana krew podąża do płuc, gdzie oddaje CO₂ , a pobiera O₂. Z płuc, jako krew utlenowana powraca czterema żyłami płucnymi do przedsionka lewego.

Przedsionek lewy jest także kształtu sześciennego. Krew z tego przedsionka poprzez ujście żylne, (zastawka dwudzielna) podąża do wierzchołka komory lewej (droga napływu) gdzie prąd krwi ulega zagięciu aby przejść w drogę odpływu wiodącą do zastawki aorty.

Zastawka aorty i pnia płucnego są to zastawki tętnicze - trójpłatkowe działające bez pomocy mięśni brodawkowatych i strun. Mają one kształt gniazd (kieszonek) otwartych w kierunku aorty i pnia płucnego → wklęsłe w kierunku aorty i pnia płucnego, a kopulaste w kierunku komorowym.

O ile kąt napływu i odpływu w komorze prawej był szeroki ponieważ aorta wypukała grzebień nadkomorowy, to po stronie lewej kąt ten jest bardzo ostry. Drogą napływu i odpływu w komorze lewej oddziela płatek przedni zastawki mitralnej.

Ponieważ pień płucny leży bardziej z przodu niż aorta ma on zatem płatek przedni, lewy i prawy. Aorta leżąc z tyłu ma płatek tylny, prawy i lewy.

Oba ujścia tętnicze (zastawki półksiężycowate) mają płatki prawy i lewy różnicą jest to, że w pniu płucnym znajduje się płatek przedni, a w aorcie tylny.

Dalsza droga odpływu krwi z serca wiedzie przez lewe ujście tętnicze, zastawkę aorty, aortę wstępującą, łuk i aortę zstępującą.

Aorta jest naczyniem, które zaopatruje wszystkie narządy, jest naczyniem macierzystym dla wszystkich tętnic ustroju.

Budowa danego narządu jest ściśle związana z jego funkcją. Aby pomieścić dużo krwi przedsionki są kształtu sześciennego. Ku przodowi posiadają także uszka, które wyrastają ze ściany przedniej i są jej uzupełnieniem.

Dla prawidłowego działania komory muszą mieć również specjalną budowę → zadaniem komory lewej jest przede wszystkim tłoczenie krwi na obwód i pokonywanie dużego ciśnienie związanego z oporem naczyń. Aby wykonać taką pracę musi być gruba → jej grubość wynosi ok. 15mm.

W budowie tej komory przeważają włókna mięśniowe koncentryczne, które kurcząc się wyciskają krew tłocząc ją do aorty. Jeśli średnica KL zmniejszy się dwukrotnie, to siła wyrzutu wzrośnie czterokrotnie (2²).

KP nie musi pokonywać tak dużych oporów, jej zadaniem jest przetłoczyć krew do płuc. Naczynia płucne są niskooporowe, a zatem komora ta nie musi tak silnie pracować i dlatego jej ściana jest trzykrotnie cieńszą (5mm). Inny jest również jej mechanizm działania ponieważ w KL włókna biegną okrężnie wyciskając krew z dużą siłą do aorty, a w KP przeważają włókna podłużne.

KP ma kształt ostrosłupa trójściennego, a jej działanie przypomina działanie miechów. Przewaga włókien podłużnych i ich kurczenie się powoduje zbliżanie zastawki trójdzielnej do koniuszka serca, a jednocześnie ściany komory działają jak miechy wyciskając krew z KP, poprzez fakt, że ściana boczna dochodzi do przegrody międzykomorowej, a ujście żylne prawe przybliża się do szczytu komory.

Zasadnicza różnica: komora lewa to pompa wysokociśnieniowa a prawa to pompa objętościowa.

Serce ma budowę trójwarstwową:

a) blaszka wewnętrzna to wsierdzie (endocardium)

b) następna warstwa to sierdzie (myocardium)

c) na zewnątrz osierdzie (pericardium) → dwublaszkowy worek surowiczy z blaszką trzewną i ścienną osierdziową, pomiędzy którymi znajduje się jama osierdzia.

Ad 2) Podział krążenia osobniczego

Krążenie u człowieka po urodzeniu dzieli się na krążenie duże (układowe, systemowe) i małe (płucne). U płodu nie ma krążenia płucnego.

Ad 3) Krążenie płucne

Bardziej prawidłowo jest mówić krążenie płucne aniżeli małe, ponieważ w jednostce czasu tyle samo krwi przepływa przez krążenie duże jak i małe co zgodne jest z zasadą ciągłości płynów: tyle co odpłynie tyle dopłynie.

Krew utlenowana dochodząc do poszczególnych struktur przechodzi przez naczynia włosowate, w obrębie ich naczynia tętnicze przechodzą w naczynia żylne, które poprzez żyłę główną górną podążają do prawego przedsionka → tak wygląda obieg górny.

Krążenie płucne zaczyna się w KP, biegnie poprzez pień płucny i kończy się w PL żyłami płucnymi. Krew odtlenowana dociera do płuc, gdzie naczynia włosowate oplatają pęcherzyki płucne. Kontakt naczyń włosowatych z pęcherzykiem jest taki, że CO₂ z krwi odtlenowanej (ponieważ jego stężenie parcjalne w naczyniu jest bardzo duże, a niskie w pęcherzyku) na zasadzie tej różnicy ciśnień przechodzi do pęcherzyka płucnego, gdzie jest niskie stężenie CO₂. O₂ łączy się z Hb i krew jest utlenowywana. Wymiana gazowa zachodzi w pęcherzykach płucnych. Należy wiedzieć, że im większy kaliber naczynia tym krew płynie szybciej. Następnie duże naczynie rozpada się na mniejsze naczynia i sieci naczyń włosowatych. W naczyniach włosowatych krwinki poruszają się znacznie wolniej. Obrazowo mówi się, że idą one gęsiego i kiedy poruszają się tak powoli, to jest możliwa wymiana gazowa w pęcherzykach.

Krew w żyłach płucnych wiedziona jest do serca w momencie, kiedy odbył się już pierwszy wdech i płuca zaczęły działać, ponieważ u płodu płuca są obkurczone i nie pełnią aparatu wymiany gazowej.

Krew utlenowana powraca żyłami płucnymi do PL, gdzie kończy się obieg mały, który zaczynał się w KP.

Krew utlenowana to taka gdzie Fe w Hb pozostaje na drugim stopniu utlenienia (Fe²⁺) i taka Hb może wiązać i trasportować O₂,

Krew utleniona to taka, gdzie Fe w Hb jest na trzecim stopniu utlenienia (Fe³⁺) i Hb taka nie ma zdolności wiązania O₂ ani CO₂ i nazywa się methemoglobiną, która występuje u osób które uległy zatruciu np. tlenkiem węgla (CO) → zaczadzenie.

Krążenie wrotne

Obieg dolny wygląda inaczej ponieważ dochodzi nam jeszcze krążenie wrotne wątroby.

Krążenie wrotne rozpoczyna się w narządach nieparzystych jamy brzusznej. Połączenie w którym po obu stronach znajdują się naczynia żylne nazywa się krążeniem wrotnym. Występuje ono np. w wątrobie, ale również w przysadce mózgowej.

Obieg dolny kończy się także w PP, skąd krew uchodzi do KP i pniem płucnym podąża do płuc.

Rozprowadzaniem płynów, substancji odżywczych, tlenu, elektrolitów zarządza układ krwionośny tętniczy, a zbieraniem ich z obwodu zajmują się dwa układy: żylny i limfatyczny.

Należy wiedzieć, że naczynia włosowate tętnicze przechodzą w naczynia włosowate żylne, które dają początek żyłkom, zaś płyn międzykomórkowy dostaje się do przestrzeni międzykomórkowej. Aby płyn międzykomórkowy nie zalegał i jego ilość nie rosła, w przestrzeniach międzykomórkowych rozpoczynają się naczynia limfatyczne. Naczynia te rozpoczynają się otwartymi rureczkami i wiodą płyn w postaci limfy do układu żyły głównej górnej, do kątów żylnych skąd chłonka wlewa się do krwi żylnej.

Żyły sprowadzają krew odtlenowaną z mikrokrążenia, a naczynia limfatyczne płyn międzykomórkowy przestrzeni międzykomórkowej.

W jelitach następuje trawienie i wchłanianie metabolitów:

1. z tłuszczy powstaje glicerol i kwasy tłuszczowe

2. z białek - aminokwasy

3. z cukrów - monosacharydy i disacharydy, które przez nabłonek jelita są rozkładane na jeszcze prostsze związki

Aktywne białka i cukry są transportowane za pomocą żyły wrotnej, a tłuszcze za pomocą naczyń limfatycznych. Kropelki tłuszczu tzw. hylomikrony nadają białe zabarwienie chłonce. Chłonka, która spływa z dolnych części ciała jest opalizująca, żółtawa, przejrzysta, a kiedy dołączy się chłonka z jelit to przybiera ona mleczne zabarwienie. Naczynia mleczne powstają dopiero gdy naczynia z części dolnej połączą się z częścią jelitową, która prowadziła tłuszcze (hylomikrony).

Zadanie krążenia wrotnego:

W żyle wrotnej panuje największe stężenie osmotyczne, ponieważ jest tam dużo cukrów prostych i aminokwasów, które są niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania ustroju (materiały budulcowe i energetyczne). Są one oddawane z krwi do wątroby, która jest najważniejszym laboratorium ustroju.

Metabolity magazynowane są w wątrobie, uruchamiając różne szlaki metabolicze, zaś krew zawierająca normalne składniki ustroju wlewa się do układu żyły głównej dolnej.

Ad 4) Krążenie płodowe

Serce płodu różni się od serca osoby dorosłej tym, że w przegrodzie międzyprzedsionkowej występuje ubytek tkanki → otwór owalny. Dwie jamy serca: PP i PL łączą się ze sobą.

Zastawki przedsionkowo-komorowe pozostają te same. Krew napływa do PP żyłą główną dolną (ŻGD) w ujściu której znajduje się zastawka (ŻGG nie posiada zastawki). Dolna zastawka ma kształt sierpowaty. Ciągnie się ona od ŻGD dochodząc aż do ujścia ŻGG i do otworu owalnego. Jej zadaniem jest przeprowadzenie krwi z ŻGD przez otwór owalny do PL.

Krew napływająca ŻGG (z części nadprzeponowej) jest kierowana tak jak u człowieka dorosłego → do KP. Krew ta jest odtlenowana i na rycinie ma kolor niebieski. Krew, która napływa z części podprzeponowej jest utlenowana i dostaje się przez PP do PL, a następnie do KL.

Ponieważ komora lewa służy do rozprowadzenia krwi utlenowanej to w sercu płodu musi być otwór w przegrodzie międzyprzedsionkowej → otwór owalny (foramen ovale).

Ad 5) Osobliwości krążenia płodowego

Krążenie osobnicze dzieli się na duże i małe, a krążenie płodowe nie dzieli się wtórnie.

O ile krążenie osobnicze nie zależy od krążenia matki (skończyło się wraz z przecięciem pępowiny) to krążenie płodowe jest od niego zależne.

W macicy podczas rozwoju płodu naczynia, które są normalnie poskręcane, ulegają rozprostowywaniu. Tętnica maciczna prowadząca krew utlenowaną do łożyska oddaje w nim tlen i substraty energetyczne sama nie dochodząc do krwi płodu. Na fioletowo zaznaczona jest na foliogramie bariera między krwią matki a krwią płodu → łożysko.

Krew matki nie łączy się z krwią płodu.

W łożysku następuje wymiana gazów: O₂ i CO₂ i wymiana metabolitów.

Pierwszym narządem u płodu, który otrzymuje krew utlenowaną i bogatą energetycznie jest wątroba. W krążeniu osobniczym tak nie jest, ale u płodu wątroba takie ma preferencje. Przewód łączący żyłę pępkową z żyłą główną dolną to przewód żylny (ductus venosos) występujący tylko w krążeniu płodowym i stanowiący jego osobliwość. Nazywa się tak ponieważ łączy żyłę z żyłą. U człowieka dorosłego ulega on zarośnięciu.

Dalej zmieszana już dwukrotnie krew (niebieska z czerwoną) żyłą główną dolną dociera do PP, ale dzięki zastawce żyły głównej dolnej, która „łączy się” z otworem owalnym w większości (70-100%) przechodzi do PL , a następnie do KL, do aorty i na obwód.

Z nadprzeponowej części ciała płodu (głowy, szyi, kończyn górnych) krew żyłą główną górną napływa do PP, ale jest to krew odtlenowna, uboga w związki energetyczne i prawie w całości dostaje się KP. Z KP przepływa ona do pnia płucnego. Ponieważ płuca są nieczynne krew ta nie może przejść tętnicami płucnymi do płuc. W naczyniach tych panuje bardzo duży opór i natura w życiu płodowym wytwarza połączenie z aortą, ponieważ krew ta nie miałaby gdzie się podziać. Jej napływ do płuc byłby nonsensem skoro i tak nie ulegałaby tam utlenowaniu. Przewód tętniczy ductus arteriosus w rozwoju płodowym jest kolejnym przewodem łączącym tym razem tętnicę z tętnicą (pień płucny jest tętnicą i łączy się z aortą).

W pniu płucnym znajduje się tylko krew odtlenowana i 15% dostaje się do płuc, gdzie nie ulega jednak natlenowaniu. 85% krwi przepływa do aorty, ale miejsce ujścia znajduje się poniżej trzech wielkich naczyń łuku aorty, co jest bardzo istotną sprawą. W miejscu tym następuje ostatnie mieszanie się krwi odtlenowanej i ubogiej energetycznie z krwią utlenowaną i wysoko energetyczną. Ma to istotne znaczenie ponieważ z łuku aorty wychodzą naczynia, które prowadzą do głowy, mózgowia i obu kończyn górnych. Obszary te otrzymują więc „lepszą krew” dzięki czemu u płodu silniej rozwija się nadprzeponowa część ciała, a podprzeponowa znacznie słabiej. Narządem któremu to wszystko jest podporządkowane jest mózgowie, ono przede wszystkim musi otrzymać krew bogatą w tlen i związki energetyczne.

Na obwodzie aorta dzieli się na tętnice biodrowe wspólne, następnie wewnętrzne i zewnętrzne.

Od tętnic biodrowych wewnętrznych odchodzą tętnice pępkowe, które wiodą krew odtlenowaną i uboga energetycznie. Dwie tętnice pępkowe przechodzą przez pierścień pępkowy i w sznurze pępowiny doprowadzają krew do łożyska aby za pośrednictwem krążenia matczynego nabrać tlenu i związków energetycznych.

Miejsca mieszania się krwi utlenowanej z odtlenowaną:

1. wątroba

2. żyła główna dolna

3. przedsionek prawy

4. przedsionek lewy (dochodzi tu głównie krew utlenowana z żyły głównej dolnej i w mniejszym stopniu krew odtlenowana z żył płucnych)

5. przewód tętniczy (krew żylna wlewa się do krwi tętniczej w aorcie)

Pozostałości po krążeniu płodowym w życiu osobniczym:

1. żyła pępkowa przekształca się w więzadło obłe wątroby

2. przewód żylny → w więzadło żylne

3. przewód tętniczy → w więzadło tętnicze

4. tętnice pępkowe → w więzadła pępkowe środkowe lewe i prawe

Osobliwości krążenia płodowego:

1. nieczynne płuca, które eliminują krążenie płucne

2. całkowita zależność od krążenie matczynego

3. istnienie trzech połączeń pomiędzy drogą krwi utlenowanej i odtlenowanej:

1. dwóch zewnątrzsercowych: przewód żylny i tętniczy

2. jednego wewnątrzsercowego → otwór owalny

4. wątroba jako pierwszy narząd otrzymuje utlenowaną i wysoko energetyczną krew (związek

procesem hematopoezy

5. naczynia płucne są wysokooporowe, a naczynia krążenia układowego (obwodowego)

są niskooporowe → u dorosłego odwrotnie

6. pięciokrotne mieszanie się krwi utlenowanej z odtlenowaną

7. optymalniejsze ukrwienie głowy, mózgowia i kończyn górnych niż podprzeponowej części ciała

7

---