از دستگاه قلبی و عروقی چه می‌دانید؟

دستگاه قلبی عروقی شامل قلب، عروق خونی، و حدود ۵ لیتر خون که درون رگ‌های خونی جریان دارد، است.

قلب که اندازه‌ای تنها به حدود یک مشت بسته دارد، مسئول انتقال اکسیژن، مواد مغذی، هورمون‌ها، و مواد تولیدی زائد سلولی در سراسر بدن است. حتی در حالت استراحت قلب به راحتی به طور متوسط بیش از ۵ لیتر خون را در هر دقیقه به سراسر بدن پمپ می‌کند.

قلب

قلب یک عضو عضلانی پمپاژ کننده است که در وسط ریه‌ها در امتداد خط وسط بدن در ناحیه قفسه سینه قرار گرفته است. نوک پایینی قلب که تحت عنوان اپکس شناخته می‌شود، به سمت چپ قرار گرفته است، به طوری که حدود دو سوم قلب در سمت چپ بدن و حدود یک سوم قلب در سمت راست بدن قرار گرفته است. قسمت بالای قلب که تحت عنوان قاعده قلب شناخته می‌شود، به عروق بزرگ بدن شامل آئورت، وریدهای اجوف، تنه ریوی، و وریدهای ریوی متصل شده است.

گردش خون

گردش خون در بدن انسان به دو نوع تقسیم می‌شود: گردش خون ریوی و گردش خون سیستمیک.

• گردش خون ریوی خون کم اکسیژن را از سمت راست قلب به ریه‌ها منتقل می‌کند، جایی که خون اکسیژن می‌گیرد و به سمت چپ قلب بازمی‌گردد. حفره‌های پمپاژ کننده قلب که از گردش خون ریوی پشتیبانی می‌کنند، دهلیز راست و بطن راست هستند.
• گردش خون سیستمیک خون پر اکسیژن را از سمت چپ قلب به تمام بافت‌های بدن (به استثنای قلب و ریه‌ها) منتقل می‌کند. گردش خون ریوی ضایعات را از بافت‌های بدن برمی‌دارد و خون کم اکسیژن را به سمت راست قلب بازمی‌گرداند. دهلیز چپ و بطن چپ حفره‌های پمپاژ کننده قلب برای گردش خون سیستمیک هستند.

عروق خونی

عروق خونی بزرگ‌راه‌های بدن هستند که به خون اجازه می‌دهند تا سریع و کارآمد از قلب به هر ناحیه‌ای از بدن جریان پیدا کند و دوباره بازگردد. اندازه عروق خونی مطابق با میزان خونی از است که از درون آن‌ها عبور می‌کند. همه عروق خونی یک ناحیه توخالی به نام لومن دارند که خون از طریق آن جریان پیدا می‌کند. در اطراف لومن دیواره رگ قرار دارد، که ممکن است در مورد مویرگ‌ها نازک یا در مورد عروق ضخیم باشد.

همه رگ‌های خونی با لایه نازکی از بافت پوششی سنگفرشی ساده که تحت عنوان اندوتلیوم شناخته می‌شود پوشیده شده است، که سلول‌های خونی را درون رگ‌های خونی نگه می‌دارد و از تشکیل لخته جلوگیری می‌کند. اندوتلیوم تمام دستگاه گردش خون را به صورت لایه‌ای پوشش می‌دهد، در داخل قلب این لایه اندوکارد نامیده می‌شود.

سه نوع رگ خونی عمده وجود دارد: شریان، مویرگ و ورید. عروق خونی اغلب با توجه به ناحیه‌ای از بدن که خون را از درون آن عبور می‌دهند یا با توجه به ساختاری که در نزدیکی آن‌ها قرار دارد، نام‌گذاری می‌شوند. به عنوان مثال، شریان براکیوسفالیک خون را به سوی مناطق براکیال (بازو) و سفالیک (سر) حمل می‌کند. یکی از شاخه‌های براکیوسفالیک، شریان ساب‌کلاوین، از زیر کلاویکل (ترقوه) عبور می‌کند؛ از این رو ساب‌کلاوین (زیر ترقوه‌ای) نامیده شده است. شریان ساب‌کلاوین به ناحیه آگزیلاری (زیر بغل) می‌رود جایی که در آن تحت عنوان شریان آگزیلاری شناخته می‌شود.

شریان‌ها

شریان‌ها عروق خونی هستند که خون را از قلب حمل می‌کنند. خونی که توسط شریان‌ها حمل می‌شود معمولاً بسیار پر اکسیژن است، این خون به تازگی ریه‌ها را در مسیر خود به سمت بافت‌های بدن ترک کرده است. تنه ریوی و شریان‌های گردش خون ریوی از این قاعده مستثنی هستند - این شریان‌ها خون کم اکسیژن را از قلب به سمت ریه‌ها حمل می‌کنند تا در آنجا اکسیژن‌گیری کند و به خون پر اکسیژن تبدیل شود.

از آنجایی که شریان‌ها خونی که تحت نیروی قوی قلب پمپاژ شده است را حمل می‌کنند، فشار خون در شریان‌ها بالا است. به منظور تحمل این فشار، دیواره شریان‌ها ضخیم‌تر، الاستیک‌تر و عضلانی‌تر از دیواره سایر عروق است. بزرگ‌ترین شریان‌های بدن حاوی میزان بالایی بافت الاستیک هستند که به آن‌ها اجازه می‌دهد تا در برابر فشار خون خروجی از قلب اتساع پیدا کنند و خود را با فشار خون تطبیق دهند.

شریان‌های کوچکتر در ساختار دیواره‌های خود عضلانی‌تر هستند. عضلات صاف دیواره‌های شریانی این عروق کوچک منقبض یا منبسط می‌شوند تا جریان خون در لومن خود را تنظیم کنند. در این روش، بدن تنظیم می‌کند که چه میزان خونی در شرایط متفاوت به سمت قسمت‌های جریان پیدا کند. تنظیم جریان خون همچنین بر روی فشار خون نیز تاثیر می‌گذارد، به طوری که شریان‌های کوچک فضایی کمتری را به خون می‌دهند تا درون لومن آن‌ها جریان پیدا کند و در نتیجه فشار خون در دیواره شریان‌ها افزایش می‌یابد.

شریانچه‌ها عروق خونی باریکی هستند که از شاخه‌های انتهایی شریان‌ها منشعب می‌شوند و خون را به سمت مویرگ‌ها حمل می‌کنند. شریانچه‌ها با توجه به تعداد بسیاری که دارند، حجم خون کمتری که دارند و فاصله زیادی که از فشار مستقیم قلب دارند، با فشار خون کمتری در مقایسه با شریان‌ها رو به رو هستند. بنابراین دیواره شریانچه‌ها بسیار نازک‌تر از دیواره شریان‌ها است. شریانچه‌ها، مانند شریان‌ها، می‌توانند از عضلات صاف برای کنترل میزان گشودگی لومن خود و تنظیم جریان خون و فشار خون استفاده کنند.

مویرگ‌ها

مویرگ‌ها کوچک‌ترین و باریک‌ترین و همچنین شایعترین عروق خونی بدن هستند. مویرگ‌ها از یک سمت به شریانچه‌ها و از سمت دیگر به وریدچه‌ها متصل هستند. مویرگ‌ها به منظور تبادل گازها، مواد مغذی و محصولات زائد، خون را بسیار نزدیک به سلول‌های بافت‌های بدن حمل می‌کنند. دیواره مویرگ‌ها تنها از یک لایه نازک از اندوتلیوم ساخته شده است، به طوی که در مویرگا‌ها حداقل ساختار ممکن بین خون و بافت‌ها وجود دارد. اندوتلیوم به عنوان یک فیلتر برای حفظ سلول‌های خونی در درون عروق عمل می‌کند، در حالی که به مایعات، گازهای محلول و دیگر مواد شیمیایی اجازه داده می‌شود تا از طریق شیب غلظتی خود به سمت داخل یا خارج بافت‌ها منتشر شوند.

اسفنکترهای پیش‌مویرگی باندهایی از عضله صاف هستند که در انتهایی از مویرگ‌ها که به شریانچه‌ها متصل هستند، یافت می‌شوند. اسفنکترها میزان جریان خون در مویرگ‌ها را کنترل می‌کنند. از آنجایی که یک منبع خون محدود وجود دارد و همه بافت‌ها نیازمند انرژی و اکسیژن یکسانی نیستند، اسفنکترهای پیش‌ مویرگی میزان جریان خون به سمت بافت‌های کم‌ فعالیت را کاهش و میزان جریان خون به سمت بافت‌های پرفعالیت را افزایش می‌دهند.

وریدها

وریدها عروق بزرگ بدن هستند که خون را به سمت قلب باز‌می‌گردانند. از آنجایی که شریان‌ها، شریانچه‌ها و مویرگ‌ها بیشتر نیروی انقباضی قلب را جذب می‌کنند، وریدها و وریدچه‌ها با فشار خون بسیار پایینی همراه هستند. این فشار کم اجازه می‌دهد که وریدها دیواره‌های نازک‌تر، با کشسانی کم‌تر و با عضلات کم‌تری را در مقایسه با دیواره‌های شریان‌ها داشته باشند. وریدها برای بازگرداندن خون به قلب به کمک گرانش، اینرسی و نیروی انقباض عضله اسکلتی متکی هستند. به منظور تسهیل حرکت خون، برخی از وریدها حاوی دریچه‌های یک‌طرفه بسیاری هستند که از بازگشت خون به عقب جلوگیری می‌کنند. هنگامی‌که عضلات اسکلتی در بدن منقبض می‌شوند، به وریدهای نزدیک خود فشار وارد می‌کنند و خون را از میان دریچه‌ها به سمت قلب حرکت می‌دهند.

هنگامی‌ که عضلات شل می‌شوند، دریچه‌ها بسته می‌شوند تا وقتی که انقباض بعدی خون را به قلب نزدیک‌تر کند. وریدچه‌ها مانند شریانچه‌ عروق کوچکی هستند که به مویرگ‌ها متصل می‌شوند، اما برخلاف شریانچه‌ها که به شریان‌ها متصل هستند، وریدچه‌ها به وریدها متصل هستند. وریدچه‌ها خون را از مویرگ‌های بسیاری دریافت می‌کنند و آن را به وریدهای بزرگ‌تر منتقل می‌کنند تا به سمت قلب بازگردد.

گردش خون کرونری

قلب مجموعه عروق خود را دارد که اکسیژن و مواد مغذی لازم را برای عضله قلب فراهم می‌کنند تا قلب بتواند خون را درون بدن پمپاژ کند. شریان‌های کرونری راست و چپ از آئورت مشعب می‌شوند و خون را برای دو سمت راست و چپ قلب فراهم می‌کنند. سینوس کرونری یک ورید در سمت خلفی قلب است که خون کم اکسیژن را از عضله قلب به ورید اجوف منتقل می‌کند.

گردش خون پورتال کبدی

وریدهای معده و روده یک عملکرد منحصر به فرد را انجام می‌دهند: به جای اینکه خون را مستقیم به قلب منتقل کنند، خون را از طریق ورید پورتال (باب) کبدی به کبد منتقل می‌کنند. خونی که اندام‌های گوارشی را ترک می‌کند غنی از مواد مغذی و سایر مواد شیمیایی جذب شده از مواد غذایی است. کبد سموم را حذف می‌کند، قندها را ذخیره می‌کند و محصولات هضم شده را قبل از رسیدن به سایر بافت‌های بدن پردازش می‌کند. پس از آن خون از کبد از طریق ورید اجوف تحتانی به قلب بازمی‌گردد.

خون

بدن انسان به طور متوسط حاوی حدود ۴ تا ۵ لیتر خون است. به عنوان یک بافت پیوندی مایع، موارد بسیاری را در سراسر بدن متقل می‌کند و به حفظ هموستاز مواد مغذی، مواد زائد و گازها کمک می‌کند. خون از سلول‌های خونی قرمز، سلول‌های خونی سفید، پلاکت‌ها و مایع پلاسما ساخته شده است.

سلول‌های خونی قرمز

سلول‌های خونی قرمز که همچنین تحت عنوان گلبول‌های قرمز نیز شناخته می‌شوند، تا حد زیادی شایع‌ترین نوع سلول‌های خونی هستند و حدود ۴۵ درصد از حجم خون را تشکیل می‌دهند. گلبول‌های قرمز درون مغز قرمز استخوان و از سلول‌های بنیادی و با سرعت شگفت آور حدود ۲ میلیون سلول در هر ثانیه تولید می‌شوند. شکل گلبول‌های قرمز مقعر الطرفین است - به شکل دیسک‌هایی با یک تقعر در هر یک دو سمت دیسک به طوری که مرکز گلبول قرمز باریک‌ترین قسمت آن است. شکل منحصر به فرد گلبول‌های قرمز نسبت سطح به حجم بالایی را در اختیار این سلول‌ها قرار می‌دهد و به آن‌ها اجازه می‌دهد تا به خوبی بتوانند درون مویرگ‌های کوچک جای بگیرند و از میان آن‌ها عبور کنند. گلبول‌های قرمز نابالغ یک هسته دارند و هنگامی که به بلوغ می‌رسند این هسته از سلول خارج می‌شود تا بتوانند به شکل منحصر به فرد و انعطاف‌ پذیر خود دست یابند. عدم وجود هسته در گلبول‌های قرمز بدان معنی است که آن‌ها هیچ DNA ندارند و در صورتی که آسیب ببینند، نمی‌توانند خود را ترمیم کنند.

گلبول‌های قرمز اکسیژن را در خون به وسیله رنگدانه قرمز هموگلوبین منتقل می‌کنند. هموگلوبین حاوی آهن و پروتئین‌هایی است که به یکدیگر متصل شده‌اند تا ظرفیت حمل اکسیژن توسط گلبول‌های قرمز را به میزان زیادی افزایش دهند. نسبت سطح به حجم بالای گلبول‌های قرمز به اکسیژن اجازه می‌دهد تا به راحتی در ریه‌ها به سلول وارد شود و در مویرگ‌های بافت‌های سیستمیک از سلول خارج شود.

سلول‌های خونی سفید

سلول‌های خونی سفید که همچنین تحت عنوان گلبول‌های سفید نیز شناخته می‌شوند، درصد بسیار کمی از کل تعداد سلول‌های وجود در جریان خون را تشکیل می‌دهند، اما اعمال بسیار مهمی را در دستگاه ایمنی بدن انجام می‌دهند. دو دسته سلول خونی سفید وجود دارد: گلبول‌های سفید گرانولار (دانه‌دار) و گلبول‌های سفید آگرانولار (بدون دانه).

• گلبول‌های سفید گرانولار: سه نوع گلبول سفید گرانولار نوتروفیل، ائوزینوفیل و بازوفیل هستند. هر نوع از گلبول‌های سفید بر اساس حضور وزیکول‌های شیمیایی موجود در سیتوپلاسم خود که به آن‌ها عملکرد خاص خود را می‌بخشند، دسته‌بندی می‌شوند. نوتروفیل‌ها حاوی آنزیم‌های هضم کننده‌ای هستند که باکتری‌هایی که به بدن حمله می‌کنند را خنثی می‌کنند. ائوزینوفیل‌ها حاوی آنزیم‌های هضم کننده‌ای هستند که به صورت تخصصی ویروس‌هایی که به وسیله آنتی‌بادی‌های موجود در خون دربرگرفته شده‌اند را هضم می‌کنند. بازوفیل‌ها هیستامین را ترشح می‌کنند که سبب تشدید واکنش‌های آلرژیک می‌شود و به حفاظت از بدن در برابر انگل‌ها کمک می‌کند.

• گلبول‌های سفید آگرانولار: دو دسته عمده از گلبول‌های سفید آگرانولار، لنفوسیت‌ها و مونوسیت‌ها هستند. لنفوسیت شامل سلول‌های T و سلول‌های کشنده طبیعی که با عفونت‌های ویروسی مبارزه می‌کنند و سلول‌های B که آنتی‌بادی‌ها را علیه عفونت‌های پاتوژنی تولید می‌کنند، است. مونوسیت‌ها به سلول‌هایی به نام ماکروفاژ تکامل پیدا می‌کنند که پاتوژن‌ها و سلول‌هایی که بر اثر جراحت یا عفونت مرده‌اند را دربرمی‌گیرند و در خود فرو می‌برند.

پلاکت‌ها

پلاکت‌های که همچنین تحت عنوان ترومبوسیت نیز شناخته می‌شوند، قطعات سلولی کوچکی هستند که مسئول لخته شدن خون و تشکیل دلمه هستند. پلاکت‌ها در مغز قرمز استخوان و از سلول‌های بزرگ مگاکاریوسیت که قطعه قطعه می‌شوند و هزاران قطعه از غشا را آزاد می‌کنند که به پلاکت‌ها تبدیل می‌شوند، تولید می‌شوند. پلاکت‌ها حاوی هسته نیستند و در بدن برای مدت یک هفته زنده می‌مانند پیش از اینکه ماکروفاژها آن‌ها را بگیرند و هضم کنند.

پلاسما

پلاسما بخش غیر سلولی یا بخش مایع خون است که حدود ۵۵ درصد از حجم خون را تشکیل می‌دهد. پلاسما ترکیبی از آب‌، پروتئین‌ها و مواد محلول است. حدود ۹۰ درصد پلاسما از آب ساخته شده است، اگرچه درصد دقیق بسته با سطح آب هر فرد متفاوت است. پروتئین‌های پلاسما شامل آنتی‌بادی‌ها و آلبومین هستند. آنتی‌بادی‌ها بخشی از سیستم ایمنی بدن هستند و به آنتی‌ژن‌های موجود در سطح پاتوژن‌هایی که بدن را آلوده کرده‌اند، متصل می‌شوند. پروتیئن‌های آلبومین با فراهم کردن یک محلول ایزوتونیک برای سلول‌های بدن به حفظ تعادل اسمزی بدن کمک می‌کنند. مواد محلول مختلف بسیاری را می‌توان در پلاسما یافت، شامل گلوکز، اکسیژن، دی‌اکسید کربن، الکترولیت‌ها، مواد مغذی و مواد زائد سلولی. پلاسما به عنوان یک ناقل واسط برای این مواد که به سراسر بدن منتقل می‌شوند، عمل می‌کند.

عملکرد دستگاه قلبی عروقی

دستگاه قلبی عروقی سه عملکرد مهم دارد: انتقال مواد، حفاظت از بدن در برابر پاتوژن‌ها (عوامل بیماری‌زا) و تنظیم هومئوستاز بدن.

• انتقال: دستگاه قلبی عروقی خون را تقریباً به تمام بافت‌های بدن منتقل می‌کند. خون مواد مغذی و اکسیژن را به بدن ارائه می‌دهد و مواد زائد و کربن دی‌اکسید را از بدن حذف می‌کند. هورمون‌ها از طریق مایع پلاسما خون در سراسر بدن منتقل می‌شوند.
• حفاظت: دستگاه قلبی عروقی به وسیله سلول‌های خونی سفید خود از بدن محافظت می‌کند. سلول‌های خونی سفید بدن را از باقی‌مانده‌های سلولی پاک می‌کنند و با پاتوژن‌هایی که وارد بدن شده‌اند، مبارزه می‌کنند. پلاکت‌ها و سلول‌های خونی قرمز دلمه را شکل می‌دهند تا زخم‌ها و جراحات را ببندند و از ورود پاتوژن‌ها به بدن و نشت مایعات بدن جلوگیری کنند. خون همچنین آنتی‌بادی‌ها را حمل می‌کند که ایمنی اختصاصی در برابر پاتوژن‌هایی که بدن قبلاً در معرض آن‌ها قرار گرفته است یا بدن در برابر آن‌ها واکسینه شده است را ایجاد می‌کنند.
• تنظیم: دستگاه قلبی عروقی به تنظیم هومئوستاز بدن کمک می‌کند. عروق خونی با کنترل میزان جریان خونی که به سطح پوست می‌رود، به حفظ وضعیت پایدار دمای بدن کمک می‌کنند. عروق خونی سطح پوست در هنگام گرمای زیاد باز می‌شوند و به خون گرم اجازه می‌دهند که گرمای خود را به محیط اطراف بدن آزاد کند. در هنگامی که دمای بدن پایین است، عروق خونی سطح پوست منقبض می‌شوند تا جریان خون را تنها در اندام‌های حیاتی در مرکز بدن حفظ کنند. خون همچنین به سبب حضور یون‌های بی‌کربنات که به عنوان یک محلول بافر عمل می‌کنند، به حفظ تعادل pH بدن کمک می‌کند. آلبومین موجود در پلاسمای خون با حفظ یک محیط ایزوتونیک به تعادل غلظت اسمزی سلول‌های بدن کمک می‌کند.

پمپ گردش خون

قلب که وظیفه پمپاژ خون را بر عهده دارد، از چهار حفره تشکیل شده است. هر سمت قلب (چپ و راست) به عنوان یک پمپ جداگانه عمل می‌کند. سمت راست و چپ قلب به وسیله یک دیواره عضلانی که تحت عنوان سپتوم قلب شناخته می‌شود از یکدیگر جدا شده‌اند. سمت راست قلب خون کم اکسیژن را از وریدهای سیستمیک دریافت می‌کند و به سمت ریه‌ها پمپ می‌کند. سمت چپ قلب خون پر اکسیژن را از ریه‌ها دریافت می‌کند و به دورن شریان‌های سیستمیک که به سمت بافت‌های بدن می‌روند، پمپ می‌کند. هر ضربان قلب نتیجه پمپاژ همزمان هر دو سمت قلب است، و قلب را به یک پمپ بسیار موثر تبدیل می‌کند.

تنظیم فشار خون

چندین عملکرد دستگاه قلبی عروقی می‌تواند فشار خون را کنترل کند. هورمون‌های خاصی همراه با پیام‌های عصبی اتونوم از مغز بر سرعت و قدرت انقباضات قلب تاثیر می‌گذارند. نیروی انقباضی بزرگ‌تر و سرعت بیشتر انقباض فلب سبب افزایش فشار خون می‌شوند. عروق خونی نیز می‌توانند فشار خون را تحت تاثیر قرار دهند. انقباض عروق سبب کاهش قطر عروق می‌شود. بخش سمپاتیک دستگاه عصبی خودمختار سبب انقباض عروق می‌شود، که منجر به افزایش فشار خون و کاهش جریان خون در ناحیه منقبض شده می‌گردد. پس از پایان یافتن اثر سمپاتیک یا تحت اثر هورمون‌ها یا مواد شیمیایی خاص در خون، عضله صاف دیواره عروق خونی شل می‌شود و عروق خونی از انقباض خارج می‌شوند. حجم خون در بدن نیز بر روی فشار خون اثر می‌گذارد. یک حجم خون بیشتر در بدن فشار خون را توسط افزایش میزان خون پمپ شده به وسیله هر ضربان قلب، افزایش می‌شود. خون غلیظ‌تر و چسبناک‌تر ناشی از اختلالات انعقادی نیز می‌تواند فشار خون را بالا ببرد.

هموستاز

هموستاز، یا لخته شدن خون و تشکیل دلمه، توسط پلاکت‌های خون اداره می‌شود. پلاکت‌ها به طور معمول در خون به صورت غیر فعال باقی می‌مانند تا زمانی که بافت‌ها آسیب ببینند یا عروق خونی در اثر یک زخم نشت کنند. هنگامی که پلاکت‌ها فعال می‌شوند، تغییر شکل می‌دهند و بسیار چسبناک می‌شوند تا به بافت‌های آسیب دیده بچسبند آن‌ها را به طور محکم نگه دارند. سپس پلاکت‌ها فاکتورهای انعقادی شیمیایی را ترشح می‌کنند و تولید پروتئین فیبرین را آغاز می‌کنند تا به عنوان ساختاری برای لخته شدن خون عمل کنند. پلاکت‌ها همچنین به یکدیگر می‌چسبند تا پلاگ پلاکتی را شکل دهند. پلاگ پلاکتی به عنوان درزگیر موقت عمل می‌کند تا خون را داخل رگ و مواد خارجی در خارج از رگ حفظ کند تا زمانی که سلول‌های رگ خونی بتوانند آسیب وارد شده به دیواره رگ را تعمیر کنند.