دستگاه گردش خون

دستگاه گردش خون یکی از دستگاه‌های بدن است. کار این دستگاه به گردش درآوردن خون در بدن به منظور رساندن غذا و مواد مورد نیاز و دفع مواد زاید از اطراف سلول هاست. بیور کلی چرخش خون در بدن به دو چرخه ششی، که در حین آن خون توسط لب به درون شش‌ها هدایت شده و در آنجا اکسیژن دریافت می‌کند، و چرخه کل بدن، که در حین این چرخه خون توسط قلب به کل بدن هدایت شده و اکسیژن و مواد غذایی را به کل سلول‌های بدن می رساند.
بدن یک فرد بالغ بطور متوسط دارای ۴٫۷ تا ۵٬۷ لیتر خون می‌باشد، که در برگیرنده پلاسما، سلول های قرمز خون، سلول های سفید خون، و سایر اجزا می‌باشد.

دستگاه گردش خون یکی از دستگاه‌های بدن است. کار این دستگاه به گردش درآوردن خون در بدن به منظور رساندن غذا و مواد مورد نیاز و دفع مواد زاید از اطراف سلول هاست. بیور کلی چرخش خون در بدن به دو چرخه ششی، که در حین آن خون توسط لب به درون شش‌ها هدایت شده و در آنجا اکسیژن دریافت می‌کند، و چرخه کل بدن، که در حین این چرخه خون توسط قلب به کل بدن هدایت شده و اکسیژن و مواد غذایی را به کل سلول‌های بدن می رساند.
بدن یک فرد بالغ بطور متوسط دارای ۴٫۷ تا ۵٬۷ لیتر خون می‌باشد، که در برگیرنده پلاسما، سلول های قرمز خون، سلول های سفید خون، و سایر اجزا می‌باشد.
قلب یکی از اجزای اصلی دستگاه گردش خون در انسان ها می‌باشد.
عمل دستگاه گردش خون بر آوردن نیازهای بافتها است، یعنی حمل مواد غذایی به بافتها ، حمل فراورده‌های زائد به خارج از بافتها ، رساندن هورمونها از یک قسمت بدن به قسمت دیگر و بطور کلی حفظ یک محیط مناسب در تمام مایعات بافتی برای بقا و عمل مناسب سلولهاست. با این وجود گاهی درک این موضوع مشکل است که چگونه جریان خون در ارتباط با نیازهای بافتها تنظیم می‌شود و چگونه قلب و گردش خون کنترل می‌شوند تا برون ده قلب و فشار شریانی مورد نیاز برای جلو راندن خون را تامین کند.
مشخصات فیزیکی گردش خون:
دستگاه گردش خون به گردش بزرگ یا سیستمیک و گردش ریوی تقسیم می‌گردد. چون گردش سیستمیک جریان خون تمام بافتهای بدن به استثنای ریه‌ها را تامین می‌کند به کرات گردش بزرگ یا گردش محیطی نیز نامیده می‌شود. اگر چه سیستم رگی در هر بافت جداگانه بدن دارای مشخصات مخصوص به خود است با این وجود بعضی از اصول عمومی رگها در مورد تمام قسمتهای گردش سیستمیک صدق می‌کند. عمل شریانها حمل خون تحت فشار زیاد به بافتها است. به این دلیل شریانها دارای جداره‌های قوی بوده و خون در آنها با سرعت زیاد جریان می‌یابد.
شریانچه‌ها یا آرتریولها آخرین شاخه‌های کوچک سیستم شریانی بوده و به عنوان سوپاپهای کنترل کننده عمل می‌کنند که خون از طریق آنها به داخل مویرگها آزاد می‌شود. آرتریول یک جدار عضلانی قوی دارد که قادر است آرتریول را بطور کامل ببندد و یا به آن اجازه دهد که تا چندین برابر گشاد شود و به این ترتیب دارای توانایی تغییر دادن عظیم میزان جریان خون به مویرگها در جواب به نیازهای بافت‌هاست. عمل مویرگها تبادل مایع ، مواد غذایی ، الکترولیتها ، هورمونها و مواد دیگر بین خون و مایع بافتی است. برای انجام این نقش ، جدار مویرگها بسیار نازک و نسبت به مواد با مولکولهای کوچک نفوذپذیر است.
وریدچه‌ها یا ونولها (Venules) خون را از مویرگها جمع کرده و به تدریج به یکدیگر می‌پیوندند و به تدریج وریدها بزرگتری را تشکیل می‌دهند. وریدها به عنوان معبری برای بازگرداندن خون از بافتها به قلب عمل می‌کنند. اما عملکرد آنها به عنوان یک منبع ذخیره عمده خون به همان اندازه اهمیت دارد. چون فشار در سیستم وریدی بسیار پایین است. جدار وریدها نازک است با این وجود جدار وریدها عضلانی بوده و این موضوع به آنها اجازه می‌دهد تا منقبض یا گشاد شده و از این راه بسته به نیازهای بدن به عنوان منبع ذخیره قابل کنترل خون اضافی به مقدار کم یا زیاد عمل کنند.
مقدار خون در قسمتهای مختلف گردش خون:
بیشترین مقدار خون موجود در گردش خون در وریدهای سیستمیک جای دارد. تقریبا 84 درصد حجم کل خون بدن در گردش بزرگ قرار دارد. به این ترتیب که 64 درصد در وریدها ، 13 درصد در شریانها و 7 درصد در آرتریولها و مویرگهای سیستمیک جای دارد. قلب محتوی 7 درصد خون ، رگهای ریوی محتوی 9 درصد خون هستند. موضوع بسیار تعجب آور حجم کم خون در مویرگهای گردش خون بزرگ است. با این وجود در این قسمت است که مهمترین عمل گردش بزرگ یعنی انتشار مواد بین خون و مایع بین سلولی و بالعکس انجام می‌شود.
فشار در قسمتهای مختلف گردش خون:
چون قلب ، خون را بطور مداوم به داخل آئورت تلمبه می‌زند فشار در آئورت بالا بوده و بطور متوسط 100 میلیمترجیوه است و چون عمل تلمبه زدن قلب بطور منقطع انجام می‌شود فشار شریانی بین یک فشار سیستولیک 120 میلیمترجیوه و یک فشار دیاستولیک 80 میلیمترجیوه نوسان می‌کند. به تدریج که خون در گردش بزرگ جریان می‌یابد فشار آن بطور پیشرونده کاهش یافته و در زمان رسیدن به انتهای وریدهای اجوف در دهلیز راست به تقریبا صفر میلیمترجیوه می‌رسد.

فشار در مویرگهای گردش سیستمیک از مقداری به زیادی 35 میلیمترجیوه در نزدیکی انتهای آرتریولی تا مقداری به 10 میلیمتر جیوه در انتهای سیاهرگی آنها تغییر می‌کند اما فشار متوسط عملی آنها در بیشینه بسترهای عروقی حدود 17 میلیمترجیوه است که به اندازه کافی پایین است بطوری که مقدار بسیار ناچیزی از پلاسما به خارج از مویرگهای متخلخل نشت می‌کند با وجود اینکه مواد غذایی می‌توانند به آسانی به سوی سلولهای بافتی انتشار یابند.

در شریانهای ریوی درست مانند آئورت فشار متغییر و نبض‌دار ، اما مقدار فشار بسیار کمتر یعنی با یک فشار سیستولی حدود 25 میلیمترجیوه و یک فشار دیاستولی 8 میلیمترجیوه و یک فشار متوسط شریانی ریوی فقط 16 میلیمتر جیوه است. فشار مویرگهای ریوی بطور متوسط فقط 7 میلیمترجیوه است. با این وجود میزان کل جریان در ششها در هر دقیقه با میزان جریان خون در گردش سیستمیک برابر است. فشارهای پایین دستگاه گردش ریوی با نیازهای ریه مطابقت دارد. زیرا تمام چیزی که مورد نیاز است قرار دادن خون موجود در مویرگهای ریوی در معرض اکسیژن و سایر گازهای موجود در حبابچه‌های ریوی است و فواصلی که خون باید طی کند تا به قلب بازگردد همگی کوتاه هستند.
تئوری پایه عمل دستگاه گردش خون:
اگر چه جزئیات عمل دستگاه گردش خون پیچیده هست اما سه اصل پایه وجود دارد که تمام اعمال این سیستم را در بر می‌گیرد.
1. جریان خون هر بافت بدن همیشه بطور تقریبا دقیق در رابطه با نیازهای بافتی کنترل می‌شود. هنگامی که بافتها فعال هستند به خون بسیار بیشتری از حال استراحت خود نیاز دارند و این مقدار گاهی به 20 تا 30 برابر حال استراحت می‌رسد. با این وجود قلب بطور طبیعی نمی‌تواند برون ده خود را بیش از 4 تا 7 برابر افزایش دهد. بنابراین این امر امکان پذیر نیست که هرگاه بافت خاصی نیاز به خون بیشتری داشته باشد، جریان خون در تمام بدن افزایش داده شود. به جای آن رگهای ریز هر بافت بطور مداوم نیازهای بافت از قبیل اکسیژن و مواد غذایی تجمع CO2 و سایر فراورده‌های زاید بافتی را بررسی کرده و اینها به نوبه خود جریان خون موضعی را بطور بسیار دقیق در حد مورد نیاز برای فعالیت بافت کنترل می‌کنند.
2. برون ده قلب بطور عمده توسط مجموع تمام جریان خونهای موضعی بافتی کنترل می‌شود. هنگامی که خون از یک بافت عبور می‌کند بلافاصله از راه وریدها به قلب باز می‌گردد. قلب به این افزایش جریان ورودی خون با تلمبه زدن تقریبا تمامی آن بلافاصله به داخل شریانها که خون از آنها آمده بود جواب می‌دهد. از این نظر قلب به عنوان یک موجود خودکار عمل کرده و به نیاز‌های بافتها جواب می‌دهد. اما قلب از نظر این جواب خود در حد کمال عمل نمی‌کند بنابراین قلب غالبا نیاز به کمک به شکل سیگنال عصبی ویژه دارد که آنرا وادار سازد تا مقادیر جریان خون مورد نیاز را تلمبه بزند.
3. بطور کلی فشار شریانی بطور متوسط از کنترل جریان خون موضعی یا کنترل برون ده قلبی کنترل می‌شود. دستگاه گردش خون دارای یک سیستم بسیار وسیع و گسترده برای کنترل فشار شریانی است. به عنوان مثال هرگاه در هر زمانی فشار بطور قابل ملاحظه‌ای از حد متوسط طبیعی خود یعنی 100 میلیمتر جیوه کمتر شود، رگباری از رفلکسهای عصبی در ظرف چند ثانیه یک تغییرات گردش خونی برای بالا بردن مجدد فشار تا حد طبیعی ایجاد می‌کنند.
4. شامل افزایش نیروی تلمبه زدن قلب ، انقباض منابع ذخیره خون در وریدهای بزرگ جهت تامین خون بیشتر برای قلب و تنگ شدن عمومی قسمت اعظم آرتریولها در سراسر بدن بطوری که خون بیشتری در درخت شریانی تجمع یابد. سپس در طی مراحل زمانی طولانی‌تر یعنی در طی ساعتها و روزها ، کلیه‌ها یک نقش بزرگ اضافی در کنترل فشار هم توسط ترشح هرمون‌های کنترل کننده فشار و هم توسط تنظیم حجم خون ایفا می کنند.
دید کلی:
دستگاه گردش خون و لنف شامل قلب ، شریانها ، وریدها ، مویرگها و رگهای لنفی است. خون پمپ شده از قلب که حاوی مواد غذایی و اکسیژن می‌باشد، توسط سرخرگها در بدن توزیع می‌گردند. شریانها پس از انشعاب به شاخه‌های باریک ، شریانچه‌ها را بوجود می آورند. شریانچه‌ها نیز به انشعابات باریکتری به نام مویرگ ختم می‌شوند. مبادله مواد بین خون و سلول‌های اندامهای مختلف در سطح مویرگها انجام می‌گیرد.
پس از مبادله مواد ، خون مویرگی به وریدچه منتقل شده و نهایتا توسط وریدهای بزرگ مجددا به قلب بر می‌گردد پس از مبادله مواد بین خون و محیط خارج سلولی ، در سطح مویرگها ، خون مویرگی به ترتیب از طریق وریدچه‌ها ، وریدهای متوسط و وریدهای بزرگ به قلب منتقل می‌شود. وریدها در هر ارگان معمولا همراه با شریانهای مربوطه می‌باشند و قطر آنها بزرگتر از شریانها است. دیواره سیاهرگها همیشه نازکتر و لایه خارجی ضخیم‌تر می‌باشد. قطر سیاهرگ 9 -1 میلیمتر می‌باشد.
وریدهای بزرگ:
در سیاهرگهای بزرگ نظیر بزرگ سیاهرگها (Vena Cava) لایه داخلی از آندوتلیوم و لایه زیر آندوتلیال نسبتا ضخیم تشکیل شده است. لایه میانی و لایه داخلی ضخیم ترین لایه می‌باشد. لایه خارجی وریدهای بزرگ حاوی دسته‌ای از عضلات صاف طولی ، الیاف کلاژن و الاستیک می‌باشد.
وریدهای متوسط:
در وریدهای متوسط نظیر وریدهای جلدی و اندامی، از نظر ساختمانی لایه داخلی نازک ، لایه میانی در مقایسه با وریدهای بزرگ نسبتا ضخیم و لایه داخلی عمدتا از الیاف کلاژن طولی و الیاف الاستیک پراکنده تشکیل شده و بطور واضحی ضخیم‌تر از لایه میانی می‌باشد. این وریدها دارای دریچه‌هایی (Valves) هستند. دریچه‌ها از دو چین نیم هلالی لایه داخلی ، که غنی از رشته‌های الاستیک می‌باشند، تشکیل شده اند، و در هر سطح ، آندوتلیوم آنها را می‌پوشاند. این دریچه‌ها باعث رفتن خون وریدی به طرف قلب می‌شوند و از بازگشت آن جلوگیری می‌کنند. نیروی پیش برنده قلب ، توسط انقباض عضلات اسکلتی اطراف این وریدها تقویت می‌شود.


وریدچه‌ها:
وریدچه‌ها یا ونولها عروقی هستند به قطر 1-0.2 میلیمتر که در آنها لایه داخلی از یک ردیف سلول آندوتلیال و غشا پایه تشکیل شده است. لایه میانی بسیار نازک و حاوی 3-1 لایه عضلانی و یا در مواردی فاقد عضله می‌باشد. لایه خارجی که ضخیم‌ترین لایه می‌باشد عمدتا حاوی الیاف عمدتا الیاف کلاژن است. وریدیچه‌های مرتبط با شبکه مویرگی بسیار کوچک بوده و به وریدچه‌های پشت مویرگی موسومند. وریدچه‌های پشت مویرگی از نظر ساختمانی شبیه مویرگها هستند و دارای دو عمل مهم می‌باشند:

• چون فشار خون در این وریدچه‌ها پایینتر از مویرگها می‌باشد، این امر به برگشت مایعات خارج شده از مویرگها به سیستم گردش خون کمک می‌کند.
• افزایش نفوذپذیری این وریدچه‌ها در پاسخ به هیستامین و سایر مواد سبب می‌شود که در واکنشهای التهابی نیز دخیل باشند. وریدچه‌های پشت مویرگی در اعضای لنفاوی ساختمان ویژه‌ای دارند که خروج لنفوسیتها را از آنها امکان‌پذیر می‌سازد.
گردش خون:
قلب، خون را به داخل ۲ ‌مدار متصل پمپ می کند: گردش خون ریوی و گردش خون عمومی. مدار ریوی، خون بدون اکسیژن را به ریه می برد که در آنجا از طریق یک شبکه مویرگی، اکسیژن جذب و دی اکسید کربن (یک گاز دفعی) آزاد می شود؛ سپس خون اکسیژن دار شده به قلب برمی گردد. جریان عمومی، خون اکسیژن دار را به بافت های بدن می برد که در آنجا از طریق جدار مویرگ ها، اکسیژن و موادغذایی آزاد می شود، دی اکسید کربن و سایر محصولات دفعی از بافت وارد خون می شوند و خون بدون اکسیژن به قلب باز می گردد.