Układ krążenia
W zależności od analizowanej funkcji układ krążenia można porównać do sieci dróg i autostrad albo do instalacji centralnego ogrzewania, serce zaś – do pompy, która tłoczy krew do naczyń i sprawia, że krew bezustannie w nich krąży.
Do jakich tkanek zaliczamy krew?
Jakie funkcje w organizmie pełni krew?
Rozpoznasz elementy budowy układu krążenia.
Wykażesz związek budowy narządów układu krążenia z pełnioną przez nie funkcją.
Omówisz budowę i cykl pracy serca.
Przedstawisz różnice i podobieństwa tętnic, żył i naczyń włosowatych.
Opiszesz przepływ krwi w dużym i małym krwiobiegu.
Zaplanujesz i przeprowadzisz obserwację wpływu wysiłku fizycznego na zmiany tętna i ciśnienia tętniczego krwi.
1. Budowa serca
Układ krążenia to zamknięty system transportujący, który składa się z serca i naczyń krwionośnych. SerceSerce ma kształt stożka i wielkość zaciśniętej pięści. Mieści się w śródpiersiu, za mostkiem, a jego koniuszek skierowany jest w lewo. Zbudowane jest z tkanki mięśniowej poprzecznie prążkowanej, która rytmicznie się kurcząc, wymusza krążenie krwi w naczyniach.
W sercu wyodrębnia się cztery jamy: 2 przedsionkiprzedsionki (prawy i lewy) oraz 2 komorykomory (prawą i lewą).
Między prawą i lewą częścią serca znajduje się przegroda. Ściany komór w porównaniu ze ścianami przedsionków są grubsze i silniej umięśnione. Dzieje się tak, ponieważ przedsionki tłoczą krew tylko do komór, a komory do wszystkich tętnic. Ciśnienie krwi wypchniętej przez komory musi być tak wysokie, by krew dotarła w pobliże nawet najdalej od serca położonych komórek organizmu.
Do przedsionków uchodzą żyłyżyły doprowadzające krew do serca, z komór wychodzą tętnicetętnice wyprowadzające krew z serca. Między przedsionkami a komorami oraz na granicy komór i tętnic znajdują się zastawkizastawki. Otwierają się tylko w jedną stronę, więc wymuszają jednokierunkowy przepływ krwi i zapobiegają jej cofaniu.
Film dostępny pod adresem /preview/resource/RbfTBEC6DdEXO
Animacja prezentująca model działania zastawek.
Aby opisać sposób działania serca, wykorzystując do tego schemat, należy najpierw ustalić, która część jest prawa, a która lewa. W tym celu kartkę ze schematem budowy serca przykładamy do swojego tułowia tak, jakbyśmy chcieli zademonstrować model własnego serca. Części schematu serca po naszej lewej stronie to lewy przedsionek i lewa komora, a te po prawej – prawy przedsionek i prawa komora.
Serce ryjówki, małego gryzonia podobnego do myszy, bije ok. 1000 razy na minutę, serce królika wykonuje ok. 200 uderzeń na minutę, a słonia – 25. Ryjówka żyje przeciętnie pół roku, zając 6 lat, a słoń 60. W ciągu całego życia ich serca wykonują 500‑1000 mln uderzeń.
2. Praca serca
Jeśli przez kilka minut krew nie dociera do jakiegoś narządu, to w tym miejscu dochodzi do nieodwracalnych zmian i obumierania tkanek, dlatego serce bije nieprzerwanie. Na rytm pracy serca składają się następujące po sobie skurcze organu.
Cykl pracy serca trwa składa się z trzech faz:
skurcz przedsionków – 0,11 sekundy;
skurcz komór – 0,32 sekundy;
rozkurcz serca – 0,40 sekundy.
Skurczom i rozkurczom komór i przedsionków towarzyszą dźwięki – tony serca. Lekarz, przykładając stetoskopstetoskop do klatki piersiowej, osłuchuje, czy serce pracuje prawidłowo.
U zdrowego człowieka wyróżniamy dwa tony serca: ton pierwszy – skurczowy oraz ton drugi – rozkurczowy. Ton pierwszy wynika z zamknięcia się zastawek oddzielających przedsionki i komory serca. Ton drugi wynika z zamknięcia się zastawek aorty i pnia płucnego.
Najpierw krwią doprowadzaną przez żyły wypełniają się oba przedsionki. Gdy przedsionki się kurczą, wypychają krew do komór. Następnie skurczowi ulegają komory i wyrzucają krew z serca do tętnic. Potem serce ma krótki okres spoczynku. Kiedy jest rozluźnione, przedsionki znów wypełniają się krwią.
U dorosłego człowieka serce kurczy się ok. 60‑80 razy na minutę, wypychając za każdym razem do naczyń ok. 70‑80 ml krwi. Ciśnienie wypływającej z serca krwi można wyczuć na tętnicach jako tętnotętno (puls) i zmierzyć ciśnieniomierzem. Aparat wskazuje wartości ciśnienia skurczowegociśnienia skurczowego i rozkurczowegorozkurczowego. Pomiary ciśnienia wykonuje się w spoczynku, ponieważ wzrasta ono podczas wysiłku. Wartości parametrów ciśnienia mogą się zmieniać w zależności od aktywności fizycznej, stanu emocjonalnego, temperatury, spożytych pokarmów.
Optymalne ciśnienie krwi u dorosłego człowieka wynosi 120/80 mm Hg.
Kurczące się serce wykonuje pracę, w związku z czym potrzebuje dużych ilości energii. Dlatego zaopatrzone jest we własny system naczyń krwionośnych zwanych wieńcowymi. Zaopatrują one każdą komórkę mięśnia sercowego w substancje odżywcze i tlen potrzebny do oddychania komórkowego.
Praca serca nie podlega naszej woli. W sercu obecne są wyspecjalizowane komórki, które posiadają zdolność samoistnego pobudzania całego mięśnia sercowego do pracy.
Film dostępny pod adresem /preview/resource/RBFNPqRRCuVLw
Animacja przedstawiająca cykl pracy serca.
Problem badawczy: Czy możliwe jest usłyszenie rytmu pracy serca za pomocą stetoskopu?
stetoskop,
zegarek z minutnikiem.
Przyłóż stetoskop do klatki piersiowej na wysokości serca. Wstrzymaj na chwilę oddech. Posłuchaj rytmu pracy serca.
Odtwórz rytm pracy serca, stukając. Przyporządkuj stukom i pauzom fazy pracy serca.
Policz, ile uderzeń wykonuje twoje serce w ciągu minuty.
Posłuchaj rytmu pracy serca innych osób, np. rodzeństwa, rodziców, dziadków.
Wiek | Liczba uderzeń serca na minutę |
|---|---|
noworodek | 140‑160 |
1 rok | 110‑130 |
5 lat | 100‑110 |
8 lat | 90‑100 |
Problem badawczy: Czy tętno jest wyczuwalne zarówno na tętnicy szyjnej, jak i promieniowej?
zegarek z minutnikiem.
Usiądź wygodnie. Palcem wskazującym i środkowym prawej ręki odszukaj po lewej stronie tchawicy tętnicę szyjną.
Wyczuj tętno pod palcami. Policz puls w ciągu 30 sekund, wynik pomnóż przez 2.
Wyszukaj palcem wskazującym i środkowym tętno na tętnicy promieniowej powyżej nadgarstka po stronie kciuka. Zmierz tętno, wynik wyraź liczbą uderzeń na minutę.
Porównaj oba wyniki.
Poćwicz wyszukiwanie tętna na tętnicy promieniowej u swoich kolegów i koleżanek.
Problem badawczy: Jak wysiłek fizyczny wpływa na tętno i ciśnienie krwi człowieka?
ciśnieniomierz elektroniczny,
papier i ołówek,
miejsce do ćwiczeń.
Usiądź, załóż mankiet ciśnieniomierza na rękę powyżej stawu łokciowego i pozostań w bezruchu 3 minuty.
Uruchom ciśnieniomierz. Podczas pomiaru nie rozmawiaj i nie poruszaj się.
Odczytaj i zanotuj wyniki pomiaru ciśnienia krwi i tętna.
Wykonaj szybko 20 przysiadów i ponownie zmierz ciśnienie krwi i tętno. Zapisz uzyskane wyniki.
Porównaj wyniki pomiarów z kolegami i koleżankami.
Sformułuj wniosek.
3. Budowa naczyń krwionośnych
Krew jest rozprowadzana po całym organizmie 3 rodzajami naczyń krwionośnych:
tętnicami,
żyłami,
naczyniami włosowatymi.
Ich ściany zbudowane są z trzech warstw tkanek. Zewnętrzna ochrania naczynia, a środkowa, zbudowana z tkanki mięśniowej gładkiej, zwęża je lub rozszerza, czyli reguluje przepływ krwi. Warstwa wewnętrzna zbudowana jest nabłonka, zwanego śródbłonkiem. Jest cienka i gładka, wyściela wnętrze naczynia.
W tętnicach krew płynie pod wysokim ciśnieniem, dlatego warstwa mięśni i śródbłonek są grube. Żyły transportują krew pod niskim ciśnieniem. Ich mięśniówka jest cieńsza, a warstwa wewnętrzna tworzy zastawki. Zapobiegają one cofaniu się krwi i pomagają tłoczyć ją wbrew sile grawitacji, np. w kończynach dolnych.
Pomiędzy tętnicami i żyłami istnieją połączenia w postaci bardzo cienkich naczyń włosowatychnaczyń włosowatych tworzących gęste sieci. Ich ściany zbudowane są tylko z jednej warstwy śródbłonka: nabłonka jednowarstwowego płaskiego. Taka struktura umożliwia wymianę gazową oraz wymianę różnych substancji między krwią a komórkami.
4. Krążenie krwi w krwiobiegach
Krew płynie w zamkniętym systemie naczyń, na który składają się dwa krwiobiegi – mały i duży.
W krwiobiegu małymkrwiobiegu małym, czyli płucnym, krew odtlenowana, czyli zawierająca dużo dwutlenku węgla a niewiele tlenu, tłoczona jest z prawej komory do pnia płucnego, który dzieli się na dwie tętnice płucne. Tętnice te rozgałęziają się na drobniejsze tętniczki, aż w końcu stają się bardzo cienkimi naczyniami włosowatymi oplatającymi pęcherzyki płucne. Między krwią naczyń włosowatych a pęcherzykami płucnymi zachodzi wymiana gazowa. Krew oddaje dwutlenek węgla i pobiera tlen. Krew utlenowanaKrew utlenowana wraca do serca naczyniami włosowatymi, które zbierają się w większe naczynia żylne. Żyłami płucnymi krew niosąca dużo tlenu wpływa do lewego przedsionka.
Podczas skurczu lewego przedsionka krew wpływa do lewej komory, w której zaczyna się duży obieg krwiduży obieg krwi. Następnie z lewej komory trafia do największej tętnicy organizmu – aortyaorty. Ta rozgałęzia się na mniejsze tętnice, które zbliżając się do komórek ciała, tworzą system naczyń włosowatych. Za ich pośrednictwem w pobliże komórek dostarczany jest tlen i substancje odżywcze, a odbierane produkty przemiany materii. W komórkach zachodzi wymiana gazowa: do tkanek wędruje tlen, a z tkanek do naczyń włosowatych przenika dwutlenek węgla. Krew odtlenowana zbierana jest do naczyń włosowatych, które łączą się w większe naczynia żylne. Żyły główne z górnej i dolnej części ciała odprowadzają krew z dużą zawartością dwutlenku węgla do prawego przedsionka.
Czas przepływu krwi przez cały układ krążenia zależy od wielkości ciała człowieka i średnio wynosi 22‑28 sekund. System naczyń krwionośnych dostarcza krew prawie do wszystkich elementów naszego ciała. Jedynie niektóre jego obszary, np. rogówka oka, szkliwo zębów, zewnętrzne warstwy naskórka, są pozbawione naczyń.
Podsumowanie
W skład układu krążenia wchodzi serce i naczynia krwionośne: żyły, tętnice, naczynia włosowate.
Krew krąży w 2 krwiobiegach – małym i dużym.
Serce człowieka jest podzielone na 4 jamy: 2 przedsionki i 2 komory.
Obecne w sercu i żyłach zastawki wymuszają jednokierunkowy przepływ krwi.
Tętnice wyprowadzają krew z serca, żyły doprowadzają krew do serca.
Naczynia włosowate, oplatając komórki, dostarczają składniki odżywcze i uczestniczą w wymianie gazowej.
Ciągła praca serca wymusza ruch krwi w naczyniach.
Wysiłek fizyczny powoduje wzrost tętna i ciśnienia tętniczego krwi.
Praca domowa
Słownik
największa tętnica organizmu; wyprowadza krew z lewej komory serca, należy do dużego obiegu krwi
ciśnienie krwi panujące w tętnicach podczas rozkurczu komór serca wyrażane w mm Hg
ciśnienie krwi panujące w tętnicach podczas skurczu lewej komory serca wyrażane w mm Hg
jedna z czterech jam serca zaopatrzona w silnie umięśnione ściany, których skurcz wypycha krew do krwiobiegów – dużego (lewa komora) lub małego (prawa komora)
krew uboga w tlen, bogata w dwutlenek węgla
krew bogata w tlen, uboga w dwutlenek węgla
inaczej krwiobieg ustrojowy; system naczyń krwionośnych rozpoczynający się w lewej komorze, prowadzący krew tętnicami w kierunku narządów ciała (innych niż płuca), gdzie zachodzi wymiana gazowa; krew odtlenowana wraca żyłami do prawego przedsionka serca
inaczej krwiobieg płucny; system naczyń krwionośnych rozpoczynający się w prawej komorze, prowadzący krew tętnicami w kierunku płuc, gdzie zachodzi wymiana gazowa; krew utlenowana wraca żyłami płucnymi do lewego przedsionka serca
najcieńsze naczynia krwionośne oplatające komórki; dostarczają składniki odżywcze, uczestniczą w wymianie gazowej, odbierają z komórek produkty przemiany materii
jedna z 4 jam serca, do której spływa krew z krwiobiegu dużego (prawy przedsionek) lub małego (lewy przedsionek)
główny narząd układu krwionośnego zbudowany z tkanki mięśniowej poprzecznie prążkowanej serca; poprzez rytmiczne skurcze wymusza krążenie krwi w naczyniach krwionośnych
przyrząd lekarski służący do osłuchiwania serca, klatki piersiowej i jamy brzusznej pacjenta
naczynia krwionośne transportujące krew z komór serca w kierunku komórek ciała
puls; rytmiczne rozciąganie ścian tętnic przez krew wypchniętą podczas skurczu serca i płynącą falami pod wysokim ciśnieniem
błoniasty fałd występujący w przegrodzie serca między przedsionkami i komorami, komorami i tętnicami oraz w żyłach i naczyniach limfatycznych; wymusza jednokierunkowy przepływ krwi w sercu i innych naczyniach
naczynia krwionośne zaopatrzone w zastawki; transportują krew z komórek ciała do przedsionków serca
Zadania
Oceń prawdziwość poniższych zdań i zaznacz Prawda lub Fałsz.
| Prawda | Fałsz | |
| Przystosowaniem w budowie tętnic do transportu krwi pod wysokim ciśnieniem jest gruba warstwa mięśni gładkich budujących ścianę naczynia. | □ | □ |
| Zastawki obecne w żyłach biegnących w łydce zapobiegają cofaniu się krwi. | □ | □ |
| Krew wypływająca z prawej komory serca dostarcza tlen do komórek jelita. | □ | □ |
| Podwyższenie tętna jest wynikiem szybszej pracy serca. | □ | □ |
Cząsteczka hemoglobiny w naczyniu włosowatym płuc właśnie przyłączyła cząsteczki tlenu i przekształciła się w cząsteczkę oksyhemoglobiny. Przedstaw wędrówkę oksyhemoglobiny w ustroju aż do miejsca, w którym przekształci się znów w hemoglobinę. W tym celu uporządkuj kolejne struktury układu krwionośnego od góry do dołu.
- lewa komora
- naczynia włosowate płuc
- aorta
- lewy przedsionek
- tętnicze naczynie włosowate komórki mięśniowej uda
- żyłka
- mięsień uda
