Verenkierto (circulation)

Transkriptio

1 Yleistä: Verenkierto (circulation) monisoluisten eläinten ruumiinnesteiden kuljetusjärjestelmä tehtävät: - kudosten ravinnonsaannista huolehtiminen - kuona-aineiden poiskuljetus - kemiallisten viestien kuljetus - ruumiinosien välisten erojen (lämpötila, happamuus yms.) tasoittaminen Verenkierto selkärangattomilla erilaisia järjestelmiä organismin elinympäristöstä, koosta ja elimistön rakenteesta riippuen 1) gastrovaskulaarijärjestelmä - sienieläimillä, polttiaiseläimillä, kampamaneeteilla ja värysmadoilla - monihaarainen tiehytjärjestelmä - toimii sekä ruuansulatus- että verenkiertoelimistön tehtävissä 2) avoin verenkiertojärjestelmä - hyönteisillä, muilla niveljalkaisilla ja nilviäisillä - koostuu kolmesta komponentista - hemolymfa sinuksiin, joissa aineidenvaihto tapahtuu 3) suljettu verenkiertojärjestelmä - nivelmadoilla, joillakin pääjalkaisilla, kaikilla selkärankaisilla - veri ja ruumiinnesteet eri nesteaitioissa - aineidenvaihto tapahtuu diffuusion avulla kampamaneetteja

2 Verenkierto selkärankaisilla suljettu kardiovaskulaarijärjestelmä sydämen rakenteen mukaan joko yksinkertainen (kaksilokeroinen sydän) tai kaksinkertainen (kolmitai nelilokeroinen sydän) verenkierto epätäydellinen verenkierto: hapettunut ja vähähappinen veri sekoittuvat täydellinen verenkierto: hapettuneen ja vähähappisen veren sekoittumista ei tapahdu Verenkiertoelimistön osat, yleistä sydän: yksi tai kaksi eteistä (atrium), yksi tai kaksi kammiota (ventriculus) valtimo (arteria): suoni, joka vie verta sydämestä poispäin sydämestä etäännyttäessä valtimot haarautuvat pieniksi valtimoiksi (arteriol) ja edelleen kapillaareiksi eli hiussuoniksi hiussuonista veri palaa takaisin sydämeen ensin pieniä laskimoita (venula), ja edelleen laskimoita (vena) myöten laskimo: sydämeen päin verta kuljettava verisuoni laskimoläpät Verisuonet valtimot ja laskimot erotellaan sen mukaan, mihin suuntaan veri niissä virtaa, EI siis veren happikonsentraation mukaan. rakenne: sisäkalvo (t. intima), keskikalvo (t.media), ulkokalvo (t. externa) suonenseinämäsuoni: suurten verisuonten seinämissä, huoltavat ulkokalvoa valtimot paksuseinäisiä (korkea verenpaine), pieni lumen (veren virtaus nopeaa) laskimot ohutseinäisiä, läpimitta huomattavasti suurempi kuin valtimoilla kollateraalisuonet: samaan kohteeseen vierekkäin kulkevat suonet anastomoosi: verisuonten yhdyshaara

3 Verenkierto nisäkkäillä veri siirtyy oikean kammion pumppaamana pieneen verenkiertoon - keuhkovaltimorunko - veri palaa keuhkolaskimoita myöten sydämen vasempaan eteiseen vasen kammio sydämen vasemmasta kammiosta veri virtaa isoon verenkiertoon - aortta - veri palaa ylä- ja alaonttolaskimoa myöten sydämen oikeaan eteiseen kumpikin puolisko supistuu yhtä aikaa, eteiset hieman ennen kammioita Sydän (cor) ihmisellä g kärki, tyvi kummassakin sydänpuoliskossa eteinen ja kammio, väliseinä = septum yläosan suuret verisuonet sydänkorvakkeet seinämän kerrokset: sydänpussi eli pericardium; sydänlihas eli myocardium; sydämen sisäkalvo eli endocardium Sepelvaltimot ja sydänlaskimot sydämen oman verenkierron osuus n. 5% ison verenkierron kautta kulkevasta verimäärästä hapenkulutus levossa n. 10% elimistön kokonaiskulutuksesta sepel- eli koronaarivaltimot: vasen ja oikea (arteria coronaria sinistra/dextra) anastomoosit verraten pieniä; suuri sydänlihaskuolion riski sydänlaskimot seuraavat koronaarivaltimoiden haaroja ja yhtyvät sepelpoukamaksi Sydämen läpät eteis-kammioläpät (2 kpl) - purjeläppiä hiippaläppä (sin.) oikea eteis-kammioläppä l. trikuspidaaliläppä kammio-valtimoläpät (2 kpl) - tasku- eli puolikuuläppiä aorttaläppä keuhkovaltimoläppä l. pulmonaariläppä estävät verta kulkemasta väärään suuntaan avautuvat ja sulkeutuvat passiivisesti paineolosuhteiden mukaan

4 Sydänlihaksen solutyypit myokardiaaliset eli supistuvat solut - 99 % - vastuussa sydänlihaksen supistumisesta ja voimantuotosta johtoratajärjestelmän solut - muodostavat johtoratajärjestelmän - johtavat aktiopotentiaaleja muita sydänlihassoluja nopeammin - Hisin kimpun solut, Purkinjen solut nodaaliset (tahdistin) solut - sinussolmukkeessa, eteiskammiosolmukkeessa - säätelevät sydämen lyöntitheyttä Sydänlihaksen supistuminen, yleistä väsymättömyys kaikki tai ei mitään sääntö nopea depolarisaatio, pitkä repolarisaatio tetanisaatio mahdoton sympaattiset hermot nopeuttavat ja voimistavat sydämen toimintaa parasympaattiset hermot hidastavat sydämen toimintaa automaattinen toiminta; hermoyhteydet eivät välttämättömiä Sydämen toimintakierto eli sykli kaksi vaihetta: - supistumisvaihe l. systole - veltostumisvaihe l. diastole eteiset kaiken aikaa hieman edellä kammioita Diastole kammiodiastolen alkaessa kammiopaine laskee alle eteispaineen eteis-kammioläpät aukeavat eteisiin kertynyt veri valuu passiivisesti kammioihin (= passiivinen kulkeutuminen) kammiodiastolen viimeisen kolmanneksen aikana eteiset supistuvat = eteissystole kammiot täyttyvät edelleen diastolen lopussa molempien kammioiden tilavuus n ml Systole eteissystolen jälkeen n. 0.1 s viive ennen kuin kammioiden supistus alkaa paine kammioissa systolen alkaessa hieman suurempi kuin suurissa laskimoissa kammioiden supistuminen aiheuttaa paineen nousun eteisiä korkeammaksi eteis-kammioläpät sulkeutuvat (ensimmäinen sydänääni) isovolumetrinen kammiosupistus kunnes paine kammiossa nousee valtimoiden diastolista painetta suuremmaksi aortta- ja pulmonaariläppä aukeavat ja n. 70 ml verta työntyy sekä aorttaan että keuhkovaltimorunkoon - aorttaan syöksyvä veri aiheuttaa shokkiaallon pulssi valtimoiden seinämästä kimpoava veri sulkee aortta- ja pulmonaariläpän (toinen sydänääni), kammioiden paine laskee

5 iskutilavuus (iskuvolyymi): veritilavuus, jonka kammiot työntävät isoihin valtimoihin yhden sydämeniskun aikana jäännöstilavuus: systolen jälkeen kammioon jäävä veritilavuus lyöntitiheys (syketiheys): sydämeniskujen määrä minuutissa minuuttitilavuus: yhden sydänpuoliskon kautta minuutissa kulkeva verimäärä Sydämen johtoratajärjestelmä osat: 1) sinussolmuke (eteissolmuke) 2) eteisjohtorata 3) eteis-kammiosolmuke 4) eteis-kammiokimppu (Hisin kimppu) 5) eteis-kammiokimpun vasen ja oikea haara 6) Purkinjen solut Sydämen johtoratajärjestelmä, toiminta Ärsytys-supistuskytkentä sydänlihassolussa sydämen supistuksen käynnistää yleensä sinussolmuke, terveen ihmisen sinusrytmi iskua/min lepopotentiaali pienenee automaattisesti sinussolmukkeen soluissa, kunnes solukalvo saavuttaa kynnysarvon AP impulssi leviää kolmeen eteisjohtorataan eteiset supistuvat impulssin levittyä tavallisiin eteislihassoluihin kammioiden supistumisen aiheuttaa eteiskammiosolmuke AP leviää eteis-kammiokimppua ja sen kahta päähaaraa pitkin kohti sydämen kärkeä johtoratajärjestelmän ohuet haarat vievät impulssin sydämen ulkoseiniä myöten takaisin eteisiä kohti 1. depolarisaatio avaa 2. jännitesensitiiviset Ca 2+ kanavat T-putkissa sekä sarkoplasmaattisen kalvoston Ca 2+ kanavat 3. kalsium virtaa sarkoplasmaattisesta (SR) kalvostosta sytosoliin 4. sytosoliin vapautuneen kalsiumin määrä säätelee supistuksen voimakkuutta 5. SERCa pumppaa kalsiumin takaisin SR:ään relaksaatio Ärsytys-supistuskytkentä sydänlihassolussa.

6 Elektrokardiografia (EKG) sydämen sähköisten toimintojen rekisteröinti normaali elektrokardiogrammi muodostuu P-poikkeamasta, QRSkompleksista ja T-poikkeamasta P: eteislihaksen depolarisaatiovirta QRS: kammioiden depolarisaatio ST: kammiolihas pysyy depolarisoituneena T: kammioiden repolarisaatio - eteisten repolarisaatio peittyy QRS-kompleksin alle Verenpaine veri liikkuu aina suuren nestepaineen alueelta pienemmän paineen suuntaan, huom! painovoima verenpaine riippuu minuuttitilavuudesta sekä verenkierron perifeerisestä vastuksesta verenpaineella tarkoitetaan yleensä suurten valtimoiden painetta systolinen verenpaine n. 120 mmhg diastolinen verenpaine n. 75 mmhg paineentasaajina verisuonien seinämässä olevat kimmosäikeet pulssipaine = systolisen ja diastolisen paineen erotus verenpainearvoihin vaikuttavat: asento, lihastyö, henkiset tekijät Epäsuora menetelmä verenpaineen mittaamiseksi (Riva-Roccin menetelmä) Sydämen toimintakierron erilaisia parametreja Verenkierron säätely suonien oltava jatkuvasti supistuneena ja niiden supistustilaa on säädeltävä säätely: 1. Paikallinen säätely (autoregulaatio) - arteriolien seinämien reagointi venytykseen, kudoksissa oleviin erilaisiin aineisiin tai kudosten lämpötilaan 2. Neuraalinen eli hermostollinen säätely - vasomotorinen keskus säätelee - pressoreseptorit eli baroreseptorit 3. Humoraalinen säätely - reniini - A, NA - atriopeptidi Sikiön verenkierto sikiökaudella vain n. 10% minuuttitilavuudesta kulkee pienen verenkierron kautta keuhkot painuneet kasaan ohitetaan eteisten välillä soikea aukko aortan ja keuhkovaltimorungon välisenä yhdyshaarana valtimokäytävä sikiön sisemmistä lonkkavaltimoista lähtevät vasen ja oikea napavaltimo istukkaan -O 2, ravintoaineita äidiltä sikiölle -CO 2, kuona-aineet sikiöltä äidille pariton napalaskimo palauttaa hapettuneen veren sikiön verenkiertoon maksa ohitetaan laskimotiehyttä pitkin, vain pieni osa verestä napalaskimon kautta maksaan

7 Sikiön verenkierto, jatkuu veri virtaa soikean aukon kautta vasempaan eteiseen ja edelleen vasempaan kammioon pää ja yläraajat veri valtimokäytävästä aorttaan vatsaontelo, alaraajat, pääosa napavaltimoihin Veri 6-8% ihmisen painosta seerumi: plasma-fibrinogeeni hematokriitti: punasolujen tilavuusosuus solut: punasolut l. erytrosyytit valkosolut l. leukosyytit verihiutaleet l. trombosyytit Punasolut n. ¼ kaikista soluista n. ⅓ punasolun kokonaismassasta hemoglobiinia l. verenpunaa (Hb) luuytimessä punasolut täyttyvät Hb:stä ja tuma kuroutuu irti retikulosyytti uudismuodostumista säätelee erytropoietiini keskimääräinen elinikä n. 4 kk hemolyysi Valkosolut elinikä solusta riippuen jopa useita vuosia 1. granulosyytit eli jyvässolut - neutrofiilit, basofiilit, eosinofiilit - fagosytoivia 2. lymfosyytit eli imusolut - huomattava osuus immuniteettireaktioissa 3. monosyytit - veren valkosoluista suurimpia - pystyvät tunkeutumaan hiussuonen seinämän läpi - tehokkaita fagosytoimaan - muissa kudoksissa makrofageina

8 Verihiutaleet pieniä kiekkomaisia tumattomia soluja 0,15-0,40 milj./mm 3 takertuvat helposti toisiinsa ja ympäröiviin rakenteisiin syntyvät megakaryosyyteistä elinikä joitakin vuorokausia tuhoutuvat pernassa Plasma plasmassa useita erilaisia proteiineja (n. 70g/l) 5% fibrinogeenia, saostuu fibriininä veren hyytyessä 60% albumiinia aiheuttaa veren kolloidiosmoottisen paineen kuljettaa veressä rasvahappoja, hormoneja, vierasaineita, kalsiumia 35% globuliineja kuljettajavalkuaisaineita entsyymejä hyytymistekijöitä hyytymän liukenemiseen osallistuvia proteiineja vasta-aineita suurin osa plasman pienimolekyylisistä aineista epäorgaanisia suoloja mm. Na, Cl, K, Mg, Fe myös orgaanisia pienimolekyylisiä aineita mm. glukoosi, aineenvaihduntatuotteita, aminohappoja Verenvuodon tyrehtyminen verihiutaleet tyrehdyttävät pienimmät vauriot liimautumalla paikaksi, aggregoituminen tromboksaani A 2 lisää aggegoitumista verenvuodon lopullinen tyrehtyminen riippuu koagulaatiosta hyytymistekijät herkkä säätelylle hyvin nopea reaktioketju rikkoutuneesta kudoksesta vapautuvat kudostekijät käynnistävät lyhyemmän aktivaatiotien protrombiinista syntyvä trombiini pilkkoo fibrinogeenin fibriiniksi (saostuu) hyytymisen leviämistä rajoittaa veren virtaus, hyytymistekijöiden pienenevä konsentraatio sekä prostasykliini fibrinolyysi: fibriinin pilkkoutuminen Sydän- ja verisuonitaudeista sydän- ja verisuonisairaudet yleisin kuolinsyy Suomessa riskitekijöitä perinnölliset tekijät, ravinnon rasvapitoisuus, veren korkea kolesterolipitoisuus (erityisesti LDL-kolesterolin osuus) sekä tupakointi miehet sairastuvat todennäköisemmin Sepelvaltimotauti ateroskleroosin eli valtimokovettumataudin seurausta valtimoissa ahtaumia ja tukoksia ilmenee muun muassa sydänlihaksen kuoliona, sydäninfarktina sekä rasitusrintakipuna (angina pectoris) Verenpainetauti aiheutuu ateroskleroosista krooninen korkea verenpaine vaurioittaa edelleen verisuonten endoteelia plakin muodostuminen

9 Laskimoveritulppa verihyytymän muodostuminen laskimoon kohtalaisen yleinen, yleistyy iän mukana syntyy miltei yksinomaan alaraajoihin Aivohalvaus aivojen toimintahäiriö, joka johtuu aivokudoksen vaurioitumisesta johtuu aivovaltimotukoksesta tai aivoverenvuodosta