Do układu krążenia zaliczamy układa krwionośny, układ limfatyczny (układ chłonny) oraz płyny ustrojowe: krew i limfę (chłonkę). Układ krążenia odpowiada m.in. za transport różnych substancji (głównie składników odżywczych, tlenu).

Ewolucja układu krwionośnego:

U bezkręgowców i niższych kręgowców układ krwionośny jest otwarty co oznacza, że krew częściowo płynie w jamach ciała. Wśród niektórych kręgowców (od płazów do ssaków) wyróżniamy dwa obiegi krwi: obieg mały, czyli płucny i obieg duży.

Kręgowce: serce po stronie brzusznej, pompuje krew;

  • ryby, krągłouste - w sercu wyróżniamy jeden przedsionek i jedną komorę, nazywane jest sercem żylnym, w sercu płynie tylko krew odtlenowana,
  • płazy - serce trójdziałowe, zbudowane jest z dwóch przedsionków (przedsionek prawy, przedsionek lewy) oraz jednej komory (tu następuje mieszanie się krwi utlenowanej z odtlenowaną),
  • gady - serce zróżnicowane na dwa przedsionki i komorę, w której można już wyróżnić częściową przegrodę (u krokodyli serce jest czterodziałowe),
  • ptaki, ssaki - serce czterodziałowe (dwa przedsionki - przedsionek lewy, przedsionek prawy i dwie komory - komora lewa, komora prawa), taka budowa serca zapobiega mieszaniu się w sercu krwi utlenowanej i odtlenowanej.

KREW

Krew krąży w naczyniach krwionośnych. Odpowiada ona za transport różnych substancji, głównie tlenu (z płuc do tkanek), dwutlenku węgla (z tkanek do płuc), jak również substancji odżywczych (dostarczanych z przewodu pokarmowego), witamin, hormonów czy niektórych produktów przemiany materii (produkty zbędne odprowadzane są do nerek, z organizmu usuwane są wraz z moczem). Krew utrzymuje stałą temperaturę ciała, odpowiednie ciśnienie osmotyczne, stałe stężenie jonów wodorowych (pH) w tkankach. Pełni ona także funkcję obronną organizmu.

Krew jest rodzajem tkanki łącznej i zbudowana jest z osocza (substancji międzykomórkowej) oraz zawieszonych w nim elementów morfotycznych.

Osocze w ponad 90% stanowi woda, pozostałe składniki wchodzące w jego skład to głównie białka (m.in. albuminy, globuliny, fibrynogen) i inne związki organiczne i nieorganiczne.

Do elementów morfotycznych, inaczej krwinek zaliczamy:

ERYTROCYTY, zwane krwinkami czerwonymi - 4,5-4 mln na milimetr sześcienny krwi; powstają w szpiku kostnym czerwonym, a po około 120 dniach krążenia w krwioobiegu, rozkładane są w śledzionie. Mają one kształt dysku. U ssaków są dwuwklęsłe, pozbawione jądra (inne kręgowce posiadają erytrocyty, które zawierają jądra). Przeciętna średnica erytrocytu to 8 µm. W skład zrębu białkowego erytrocytów wchodzi hemoglobina. Średnie stężenie hemoglobiny, czyli tzw. czerwonego barwnika krwi w erytrocytach wynosi średnio 34%. Hemoglobina zbudowana jest z białka - globiny, tworzącego cztery łańcuchy polipeptydowe (przeważnie dwa łańcuchy α i dwa łańcuchy β), każdy połączony z jedną cząsteczką hemu (hem stanowi grupę prostetyczną). Cząsteczka hemu zawiera atom żelaza na +2 stopniu utlenienia. Jedna cząsteczka hemoglobiny przenosi 4 cząsteczki tlenu, czyli 8 atomów tlenu. Głównym zadaniem hemoglobiny jest wiązanie i transport tlenu z płuc do tkanek, częściowo także dwutlenku węgla z tkanek do powierzchni oddechowych, skąd przenika on na zewnątrz.

Mała liczba krwinek czerwonych może być przyczyną wielu chorób, m.in. anemii. Anemia objawia się spadkiem poniżej normy liczby erytrocytów we krwi, co wiąże się z ogólnym osłabieniem organizmu czy bladością skóry. Powodem obniżonej produkcji erytrocytów jest m.in. mała ilość dostępnego żelaza. Pomimo, iż pierwiastek ten gromadzony jest w organizmie, jego ilość nie jest wystarczająca, może również dojść do zmniejszenia jego poziomu np. w przypadku dodatkowych, patologicznych i nadmiernych krwawień. Stan ten może doprowadzić do anemii. Tak ważne jest zatem dostarczanie żelaza wraz z pokarmem. Na anemie szczególnie narażone są kobiety. Występują bowiem u nich cykliczne, comiesięczne krwawienia (miesiączka). Również podczas ciąży następuje spadek poziomu żelaza w organizmie matki, gdyż część żelaza oddaje ona rozwijającemu się płodowi.

LEUKOCYTY, czyli krwinki białe - 4-10 tys. na milimetr sześcienny krwi. Tworzone są w szpiku kostnym czerwonym, niektóre dojrzewają w grasicy, śledzionie lub węzłach chłonnych. Obecność w cytoplazmie ziarnistości jest podstawą do podziału leukocytów na:

  • granulocyty - w cytoplazmie obecne są ziarnistości; powstają w szpiku kostnym czerwonym,
  • agranulocyty - pozbawione są ziarnistości.

Do granulocytów zaliczamy:

Do agranulocytów zaliczamy:

Leukocyty uczestniczą w procesach odpornościowych organizmu. Niektóre z nich (limfocyty) mogą produkować przeciwciała, niektóre posiadają zdolność do fagocytowania (właściwości żerne) ciał obcych w ustroju, głównie bakterii (monocyty, niektóre granulocyty). Zwiększenie liczby leukocytów w krwi obwodowej następuje m.in. w wyniku infekcji, w stanach zapalnych, czy np. podczas choroby nowotworowej krwi (białaczka), u zdrowego człowieka - podczas ciąży lub np. po obfitym posiłku. Dzięki zdolności do pełzakowatego ruchu leukocyty mogą przenikać do zainfekowanych miejsc. Obumarłe po fagocytozie krwinki białe, martwe ciała obce jak również martwe komórki zainfekowanej tkanki są składnikami cieczy, o gęstej konsystencji i żółtym zabarwieniu, tzw. ropy, często wydzielanej w miejscu gdzie nastąpiło zakażenie.

TROMBOCYTY, zwane płytkami krwi - 150-400 tys. na milimetr sześcienny krwi, u ssaków powstają w szpiku kostnym czerwonym, jako fragmenty komórek wytworzonych z megakariocytów (komórek macierzystych), nie posiadają jądra. U innych kręgowców płytki krwi są owalnego kształtu i posiadają duże jądro.

Trombocyty uczestniczą w procesie krzepnięcia krwi.

W wyniku uszkodzenia naczynia, płytki krwi uwalniają takie związki jak serotonina czy tromboksan, które powodują skurcz uszkodzonych naczyń. Następnie trombocyty przyczepiają się do warstwy śródbłonka, agregują ze sobą oraz wydzielają liczne czynniki, które umożliwiają dalszą agregacje. W efekcie tworzy się agregat zwarty, tzw. czop. Powyższe mechanizmy mają za zadanie ograniczenie ryzyka wystąpienia krwotoku. Rozkładające się trombocyty są źródłem enzymu - trombokinazy, która w obecności jonów wapnia umożliwia przekształcenie protrombiny w aktywny enzym - trombinę, który z kolei uczestniczy w przemianie fibrynogenu (jednego z białek osocza) w fibrynę, inaczej włóknik. Sieć włóknika (włókna fibryny) zapobiega wypływowi komórek krwi przez uszkodzone naczynia, poprzez tworzenie tzw. skrzepu. Zadaniem tej struktury jest trwała ochrona naczynia, które uległo uszkodzeniu przed krwotokiem.

Hemofilia jest chorobą genetyczną, która związana jest z zaburzeniami w procesie krzepnięcia krwi (brak osoczowych czynników krzepnięcia krwi). Głównymi objawami tej choroby są spontaniczne krwawienia (także krwotoki wewnętrzne). Najczęstszą odmianą hemofilii, jest hemofilia związana z brakiem tzw. czynnika VIII. Występuje ona wyłącznie u mężczyzn. Na inne odmiany hemofilii zapadają przeważnie mężczyźni, kobiety pozostają nosicielami.

GRUPY KRWI

U człowieka występują następujące grupy krwi: A, B, AB oraz O. O przynależności do danej grupy decyduje obecność (lub brak) jednego (lub obu) rodzajów antygenów (aglutynogenów): A i B, w błonach erytrocytów. W surowicy natomiast występują przeciwciała, zwane aglutyninami: anty A i anty B. Działanie przeciwciał anty A polega na aglutynacji, czyli zlepianiu krwinek, które zawierają antygeny A, natomiast przeciwciała anty B aglutynują krwinki z antygenami B. Należy jednak podkreślić, iż w surowicy krwi człowieka nie znajdują się przeciwciała, które atakowałyby własne antygeny grupowe.

Podczas transfuzji, bardzo ważną rolę odgrywa znajomość grup krwi, która chroni pacjenta przed niebezpieczeństwem aglutynacji jego krwi. W wyniku nieprawidłowej transfuzji krew chorego może rozpoznać przetaczaną krew jako obcą, w efekcie czego może dojść do niszczenia erytrocytów. Zasadą jest, iż osobnik z grupą krwi AB jest tzw. uniwersalnym biorcą, gdyż w surowicy krwi nie posiada on przeciwciał, które mogłyby atakować jakiekolwiek antygeny przetaczanej krwi. Z kolei osobnik z grupą krwi O, czyli uniwersalny dawca może mieć przetaczaną tylko krew o takiej samej grupie jak jego, dodatkowo dzięki nieobecności antygenów w błonach erytrocytów może być dawcą krwi dla osobników o jakiejkolwiek grupie krwi (obecność przeciwciał nie ma wpływu na przetaczaną krew).

Należy zwrócić jednak uwagę, iż w błonach erytrocytów może występować także antygen Rh. Jego obecność w krwi oznaczana jest jako Rh+ (występuje u ponad 80% ludzi ), brak - Rh-; w surowicy krwi nie występują przeciwciała anty-Rh. W szczególnych przypadkach, kiedy dochodzi do kontaktu krwi Rh- z krwią Rh+, osobnik Rh- zaczyna produkować przeciwciała anty-Rh, które aglutynują krwinki Rh+. Przy pierwszym kontakcie obu rodzajów krwi powstawanie przeciwciał jest bardzo wolne i nie doprowadza do poważniejszych zaburzeń. Inaczej sytuacja przedstawia się w przypadku powtórnego kontaktu, kiedy to obecne już we krwi przeciwciała powodują hemolizę, czyli rozpad krwinek czerwonych. Powyższy mechanizm jest szczególnie niebezpieczny podczas ciąży, gdy matka posiada grupę krwi Rh-, płód natomiast Rh+ (czynnik Rh jest dziedziczony po ojcu). Dochodzi wówczas do tzw. konfliktu serologicznego. Krew płodu w związku z tym, iż swobodnie przenika przez łożysko powoduje reakcję obronną we krwi matki, zaczyna ona produkować przeciwciała anty-Rh. Przy pierwszej ciąży ilość wytwarzanych przeciwciał jest niewielka (nie zagraża noworodkowi), rośnie jednak przy każdej kolejnej ciąży. Przeciwciała matki atakują krew płodu powodując jego uszkodzenia, poronienie czy chorobę hemolityczną noworodka.

NACZYNIA KRWIONOŚNE

TĘTNICE posiadają grube ściany (gruba warstwa tkanki mięśniowej gładkiej), za ich pośrednictwem odprowadzana z serca do tkanek krew płynie pod dużym ciśnieniem.

ŻYŁY są to naczyniami o cienkich ścianach, w których znajdują się zastawki zapobiegające cofaniu się krwi. Krew żyłami, pod małym ciśnieniem płynie z tkanek do serca.

SERCE

Serce zlokalizowane jest w śródpiersiu. Otoczone jest ono workiem osierdziowym, który ochrania serce przed urazami. Serce działa na zasadzie pompy, napędzającej krew. Jest czterodziałowe, podzielone na dwa przedsionki (przedsionek prawy, przedsionek lewy) i dwie komory (komora prawa, komora lewa). Pomiędzy prawym przedsionkiem a prawą komorą występuje zastawka trójdzielna, pomiędzy lewym przedsionkiem a lewą komorą - zastawka dwudzielna. W miejscu gdzie aorta i tętnica płucna odchodzą od komór, zlokalizowane są zastawki półksiężycowate. Zastawki uniemożliwiają zmianę kierunku przepływu krwi.

Krążenie krwi można podzielić na dwa obiegi: obieg mały (płucny) i obieg duży.

W małym obiegu odtlenowana krew z prawego przedsionka pniem tętnic płucnych trafia do płuc (krew pobiera tlen, oddaje dwutlenek węgla), skąd czterema żyłami płucnymi wpływa do lewego przedsionka. Natlenowana krew z lewego przedsionka przechodzi do prawej komory (tu rozpoczyna się obieg duży), a następnie do aorty, która przechodząc w sieć mniejszych tętnic rozprowadza krew po całym organizmie (krew oddaje tlen, pobiera dwutlenek węgla). Odtlenowana krew żyłą czcza górną i żyłą czczą dolną wpływa do prawego przedsionka.

Na ścianie serca naczynia wieńcowe tworzą układ wieńcowy, odżywiający serce (doprowadzanie i odprowadzanie substancji odżywczych, tlenu). Za automatyczną pracę serca odpowiada tzw. tkanka węzłowa zbudowana z włókien mięśniowych. Główny rozrusznik serca, tzw. węzeł przedsionkowo - zatokowy znajduje się u ujścia żyły głównej do prawego przedsionka. Pomiędzy przedsionkami a komorami znajduje się węzeł przedsionkowo - komorowy, od którego odchodzi pęczek włókien (pęczek Hissa) rozgałęziający się dwa włókna Purkiniego.

Cykl pracy serca

W wyniku impulsu węzła zatokowo - przedsionkowego następuje skurcz przedsionków, następnie pobudzany jest węzeł przedsionkowo - komorowy. Wysyłane przez niego serie impulsów pobudzają skurcz komór. Wzrastające ciśnienie w komorach powoduje zamknięcie zastawek przedsionkowo - komorowych (zjawisko to jest słyszalne i określane jest I, inaczej skurczowym tonem serca). Podczas dalszej pracy serca otwierają się zastawki półksiężycowate i krew wtłaczana jest do tętnic. Przedsionki a następnie komory rozkurczają się. Podczas rozkurczu komór zostają zamknięte zastawki półksiężycowate (powstaje rozkurczowy, II ton serca). Serce przechodzi w stan pauzy spoczynkowej. Cały cykl pracy serca trwa około 0,85 s.

Wśród chorób serca wyróżniamy: niewydolność serca (ostrą lub przewlekłą); kardiomiopatie; różnego rodzaju zaburzenia w rytmie pracy serca, czyli tzw. arytmie; zapalenie mięśnia sercowego (w wyniku infekcji bakteryjnej, wirusowej lub choroby reumatycznej).

Ciśnienie krwi w naczyniach krwionośnych jest zróżnicowane. W tętnicach krew płynie pod dużym ciśnieniem (najwyższe ciśnienie jest w tętnicach w okolicy serca). Ciśnienie zmienia się wraz ze skurczami i rozkurczami serca - stąd podział na ciśnienie skurczowe i ciśnienie rozkurczowe. Dalszy przepływ krwi powoduje spadek ciśnienia, do wartości najmniejszej - w żyłach, a następnie spada do zera w prawym przedsionku.

Pomiar ciśnienia krwi

Ciśnienie mierzy się najczęściej w tętnicy ramiennej (w zgięciu łokciowym) za pomocą ciśnieniomierza. Słuchawkę stetoskopu przykładamy do zgięcia łokciowego, na ramieniu umieszczamy mankiet do którego najpierw wpuszczamy powietrze a następnie wypuszczamy je nasłuchując tonów. W momencie pierwszego uderzenia odczytujemy na manometrze wartość ciśnienia (ciśnienie skurczowe). Powietrze nadal jest wypuszczane. Moment zaniku tonów (odczytany na manometrze) to tzw. ciśnienie rozkurczowe.

U zdrowego, młodego człowieka prawidłowe ciśnienie wynosi średnio 120/80 mm Hg, gdzie ciśnienie skurczowe to 120 mm Hg, a ciśnienie rozkurczowe - 80 mm Hg.

Ciśnienie ulega jednak zmianie wraz z wiekiem, czy podczas intensywnego wysiłku fizycznego.

Serce jest jednym z najważniejszych narządów ciała, dlatego też wymaga ono od nas dużej dbałości o zdrowie. Od prawidłowej działalności serca, jak i całego układu krążenia zależy właściwe funkcjonowanie narządów wewnętrznych. Do chorób układu krwionośnego należy zaliczyć m.in. miażdżycę tętnic, która związana jest odkładaniem się w ścianach tętnic głównie cholesterolu, co powoduje zmniejszenie światła tętnic i groźbę tworzenia się martwic, niedotlenienia i niedożywienia narządów wewnętrznych czy nawet lokalnych wylewów. Nadciśnienie tętnicze może z kolei doprowadzić do uszkodzenia naczyń krwionośnych.