učbenik Temelji fiziologije

pljučni obtokpljučno deblopljučne vene3 SRCE IN KRVNA OBTOČILAMatjaž Bunc in Mara BresjanacEnocelični organizmi pridobivajo hranila in v okolico oddajajoodpadne snovi neposredno skozi celično membrano. Tudi celicev mnogoceličnem organizmu so ohranile ta temeljni načinkomunikacije z okoljem. Posebnost celic v kompleksnemorganizmu, kot je človekov, pa je njihova specializacija inzdruževanje v tkiva in organske sisteme. Celice v tkivih nimajoneposrednega stika z zunanjim okoljem, pač pa le z notranjimokoljem. Njihov obstoj je zato pogojen s stalnostjo teganotranjega okolja. To pomeni, da morajo imeti v njem na voljodovolj hranilnih snovi in kisika, hkrati pa mora biti zagotovljenotudi odstranjevanje odpadnih snovi. V človekovem organizmu jetransportni medij, ki zagotavlja stalen dotok hranilnih snovi inkisika ter odstranjevanje odpadnih snovi iz prostora medcelicami, kri, ki kroži skozi telo. Izmenjava snovi med krvjo inmedceličnim prostorom poteka skozi stene kapilar, najboljštevilnih in najbolj drobnih žil v telesu. Zato, da kri teče požilah, je potrebna določena razlika tlakov. Črpalka, ki nareditlačno razliko za tok krvi po žilah, je srce.Preprost model krvnih obtočil in fizikalni temeljinjegovega delovanjaGlavni elementi krvnih obtočil so: mišična črpalka (srce) in dvafunkcionalno različna odseka žilja, sistemski in pljučni krvniobtok (slika 3.1). Če levo in desno srce obravnavamo kot dveločeni črpalki (dopustna poenostavitev), potem vidimo, da stasistemski in pljučni krvni obtok vezana zaporedno, drug zadrugim, v krogu. Nasprotno velja, da so organi in tkiva s svojimžiljem v sistemski krvni obtok praviloma vpeti kot vzporednovezane zanke. Takšna organizacija krvnih obtočil ima velikfiziološki pomen. Pretok skozi žilo ali organ (Q; enačba 3.1) jenamreč premosorazmeren razliki tlaka in obratno sorazmerenuporu (R) proti toku krvi. Vzporedna vezava organov omogočaločeno uravnavanje pretoka s spreminjanjem upora v žilahposameznih organov, pri tem pa - zaradi hkratnega uravnavanjasistemskega arterijskega tlaka - pretok skozi ostale, predvsemključne organe (npr. možgane), ni moten.Q = ΔP/R (enačba 3.1)Q pretok (l min -1 )ΔPgradient tlaka (mm Hg)R upor (mm Hg min l -1 )Pretok krvi skozi sistemski obtok je odvisen predvsem oddelovanja levega prekata, ki iztiska kri v aorto. Iz aorte seodcepljajo velike arterije, ki vodijo kri v posamezne predeletelesa in organe, npr. roko, nogo, možgane, ledvice itd. Velikearterije se nato razvejijo v manjše arterije, te pa nato v arteriole,in te v kapilare. Kapilare predstavljajo kraj izmenjave plinov inhranilnih snovi med krvjo in intersticijsko tekočino. Iz kapilar sekri vrača po venulah in venah v zgornjo in spodnjo votlo veno inod tu v desni preddvor.desno srcevotla venadeoksigeniranakriVAsistemski obtokSlika 3.1 Glavni elementi krvnih obtočil.AVlevo srceaortaoksigeniranakriKri skozi pljučni obtok poganja desni prekat, ki se polni izdesnega preddvora, in iztiska kri v pljučno deblo, od tod pa vpljučne arterije, arteriole in kapilare. Med kapilarami inpljučnimi alveoli poteka izmenjava plinov z difuzijo (glejpoglavje Dihanje): O 2 iz vdihanega zraka v alveolih vstopa v kri,iz krvi pa se izloča CO 2 , ki ga izdihamo. Po pljučnih venah tečekri bogata s kisikom (oksigenirana kri) v levi preddvor in od todv levi prekat.3.1 SRCESrce je mišična črpalka, zgrajena iz dveh preddvorov in dvehprekatov. Med vsakim preddvorom in prekatom ter medprekatom in veliko arterijo (pljučnim deblom ali aorto) jezaklopka, ki preprečujejo vzvratni tok krvi. Podlaga zamehanično dejavnost srca je njegova avtonomna električnaaktivnost.Srčna mišicaSrčna mišica je posebna prečno-progasta mišica. Tudi zanjo kotza druge vrste mišic (npr. skeletno mišico) velja, da električnovzdraženje povzroči krčenje mišične celice. Sosednje srčnomišičnecelice se stikajo s presledkovnimi stiki. Ti zagotavljajonemoteno električno povezavo med sosednjimi celicami inprenos akcijskih potencialov. Zaradi tega srčna mišica deluje kotenota (pravimo, da je funkcionalno sincicij). Srčni mišicirečemo miokard. V srčnomišičnih celicah je velikomitohondrijev, saj je med delovanjem srca presnova v njemvseskozi aerobna (glej poglavje o presnovi).Električne lastnosti srcaČe bi opazovali izolirano srce takoj po odvzemu iz telesa, bivideli, da se še nekaj časa ritmično krči. Spontana mehaničnaaktivnost je posledica posebnih značilnosti dela srčnega tkiva, kije vir spontane električne aktivnosti v srcu, ti. prevodnegasistema (slika 3.2). Ta sistem sestavljajo: (1) skupkispecializiranih celic v steni srčnih votlin (t.i. sinoatrialni inatrioventrikularni vozel) in (2) posebne povezave med njimi inmišičnimi celicami v steni prekatov (Hisov snop in Purkynjevavlakna).15