قلب

در سال های گذشته آموختید که دستگاه گردش مواد در انسان،از قلب، رگها و خون تشکیل شده است. در شکل 1، بخش های قلب و رگهای متصل به آن را میبینید.با گردش خون عمومی و ششی آشنا هستید. با توجه به شکل 2 مسیر هر کدام را در بدن مشخص و هدف دو نوع گردش خون را با هم مقایسه کنید. با توجه به آنچه قبلاً آموختید، در گروه های درسی خود در مورد پرسشهای زیر با همدیگر گفت وگو کنید و پاسخ مناسبی برای آنها بیابید.

هر کدام از دهلیزها خون را از کجا دریافت میکند؟

هر کدام از بطن ها خون را به کجا میفرستد؟

خون طرف چپ و راست قلب، با هم چه تفاوتهایی دارد؟

ضخامت دیواره بطن های چپ و راست با هم متفاوت است،چرا؟

تأمین اکسیژن و مواد مغذی قلب :

اگر چه خونی که از درون قلب عبور میکند، مواد مغذی و اکسیژن زیاد دارد ولی قلب نمیتواند با آن، نیازهای تنفسی و غذایی خود را برطرف کند. به همین دلیل ماهیچهی قلب با رگ های ویژهای به نام اکلیلی که از سرخرگ آئورت انشعاب گرفته است، تغذیه میشود. این رگها پس از رفع نیاز یاخته های قلبی، با هم یکی میشوند و به صورت سیاهرگ به دهلیز راست متصل می شوند. بسته شدن این رگها توسط لخته یا سخت شدن دیواره ی آنها (تصلب شرایین)، ممکن است باعث سکته یا حمله ی قلبی شود؛ چون در این حالت به بخشی از ماهیچه ی قلب، اکسیژن نمیرسد و یاخته های آن میمیرند

دریچه های قلب:

وجود دریچه ها در هر بخشی از دستگاه گردش مواد باعث یک طرفه شدن جریان خون در آن قسمت میشود. در ساختار دریچه ها، بافت ماهیچه ای به کار نرفته بلکه همان بافت پوششی است که چین خورده است و دریچه ها را میسازد؛ البته وجود بافت پیوندی به استحکام آنها کمک میکند. ساختار خاص دریچه ها و تفاوت فشار در دو طرف آنها، باعث باز یا بسته شدن دریچه ها میشود. بین دهلیز و بطن در هر طرف قلب، دریچه ای هست که در هنگام انقباض بطن؛ از بازگشت خون به دهلیز، جلوگیری میکند. دریچه دهلیزی _بطنی چپ را میترال یا دولختی میگویند؛ چون از دو قطعه آویخته تشکیل شده است، و در سمت راست قلب، دریچه سه لختی قرار دارد. در ابتدای سرخرگ های خروجی از بطن ها، دریچه های سینی قرار دارند که  از بازگشت خون به بطن جلوگیری میکنند (شکل4)

صداهای قلب :

اگر گوش خود را به سمت چپ قفسه سینه کسی بچسانید یا گوشی پزشکی را روی قفسة سینة خود یا شخصی دیگر قرار دهید، صداهای قلب را میشنوید. صداهای قلب مربوط به بسته شدن دریچه ها است و از لحاظ پزشکی، نوع صدا و نظم آنها، بسیار معنی دار است.

قلب در حالت طبیعی دو نوع صدا دارد؛ صدای اول (پووم) قوی،گنگ و طولانی تر است و به بسته شدن دریچه های دو لختی و سه لختی هنگام شروع انقباض بطن ها مربوط است. صدای دوم )تاک) کوتاه تر و واضح و به بسته شدن سینی ابتدای سرخرگ ها مربوط است که با شروع استراحت بطن، همراه است و زمانی شنیده میشود که خون وارد شده به سرخرگ های آئورت و ششی، قصد برگشت به بطن ها را دارد و با بسته شدن دریچه های سینی، جلوی آن گرفته میشود. متخصصان با گوش دادن دقیق به صداهای قلب، از سالم بودن قلب آگاه میشوند. در برخی بیماری ها به ویژه اختلال در ساختار دریچه ها، بزرگ شدن قلب یا نقایص مادرزادی مثل کامل نشدن دیواره میانی حفره های قلب،ممکن است صداهای غیرعادی شنیده شود.

ساختار بافتی قلب :

قلب، اندامی ماهیچه ای همراه با کیسه ای محافظت کننده است این کیسه از دو لایه به نام پیراشامه (پریکارد) و برونشامه )اپیکارد) تشکیل شده است. لایه خارجی این کیسه، از بافت پیوندی رشته ای و بافت پوششی سنگفرشی ساده تشکیل شده است. بافت پیوندی رشته ای، از جمله بافته ای محافظت کننده است که در آن، رشته های پروتئینی زیادی وجود دارد (شکل 6)

در لایه داخلی این کیسه (برون شامه) که دقیقاً به بافت ماهیچه ای قلب چسبیده است، نیز بافت پوششی سنگفرشی ساده وجود دارد که توسط لایه ای از بافت پیوندی رشته ای،پشتیبانی میشود. رگ ها و اعصاب قلب در این لایه پیوندی قرار دارند و بافت چربی که عموماً قلب را احاطه میکند.

ضخیم ترین لایه قلب، ماهیچه قلب (میوکارد) است که عمدتاً از یاخته های بافت بافت ماهیچه ای قلبی تشکیل شده است. بین این یاخته ها، مقداری بافت پیوندی رشته ای به نام استخوانگان )اسکلت) فیبری قرار دارد. این بافت، رشته های کلاژن ضخیمی دارد که در جهات مختلف قرار گرفته و بسیاری از یاخته های ماهیچه ای به آنها چسبیده اند. در ضمن، استخوانگان فیبری باعث استحکام دریچه های قلبی میشود. رشته های عصبی نیز در بین این یاخته ها پخش شده اند.سطح داخلی حفره های قلبی توسط لایه ای نازک از بافت پوششی سنگفرشی ساده؛ به نام درونشامه (آندوکارد) پوشیده شده است. این لایه در تشکیل دریچه های قلب نیز شرکت میکند.دریچه های قلبی از یک قسمت مرکزی از جنس بافت پیوندی رشتهای تشکیل شده و در دو طرف با درونشامه پوشیده شدهاند. دریچه ها در قاعده به استخوانگان فیبری قلب، متصل شده اند.

ساختار ماهیچه قلب :

همانطور که قبلاً خوانده اید، سه نوع بافت ماهیچه ای داریم اسکلتی، صاف و قلبی. ماهیچه قلبی، ترکیبی از ویژگی های ماهیچه اسکلتی و صاف دارد. همانند ماهیچه اسکلتی، دارای ظاهری مخطط است که در آن واحدهای انقباضی به طور منظم کنار هم قرار گرفته اند و انقباض آنها در مجموع، باعث انقباض ماهیچه میشود. از طرف دیگر همانند یاخته های ماهیچه صاف، به طور غیرارادی منقبض شده و یاخته های منفرد آن نسبتاً کوچک هستند و یک یا دو هسته دارند. یکی از ویژگیهای یاخته های ماهیچه ای قلب ارتباط آنها از طریق صفحات بینابینی (درهم رفته) است. نوع ارتباط یاختهای در این صفحات باعث میشود پیام انقباض و استراحت به سرعت بین یاخته های ماهیچه قلب منتشر شود و قلب در انقباض و استراحت مانند یک توده یاخته ای واحد عمل کند (شکل 9). البته در محل ارتباط ماهیچه دهلیزها به ماهیچه بطن ها، بافت پیوندی عایقی وجود دارد؛ به طوری که انتشار تحریک از دهلیزها به بطن ها فقط از طریق شبکه هادی قلب انجام میشود.

شبکه هادی قلب :

تقریباً یک درصد یاخته های ماهیچه قلبی ویژگی هایی دارند که آنها را برای تحریک طبیعی قلب، اختصاصی کرده است. این یاخته ها به صورت شبکه ای از رشته ها و گره ها در بین یاخته های ماهیچه قلبی گسترده شدهاند و به مجموعه آنها، شبکه هادی قلب گفته میشود. یاخته های این شبکه با دیگر یاخته های ماهیچه قلبی، ارتباط دارند. این شبکه، شروع کننده ضربان است و جریان الکتریکی را در سراسر قلب به سرعت گسترش میدهد. شبکه هادی قلب شامل دو گره و دسته هایی از تارهای تخصص یافته برای هدایت سریع جریان الکتریکی است. گره اول یا گره سینوس دهلیزی در دیواره پشتی دهلیز راست و زیر منفذ بزرگ سیاهرگ بالایی قرار دارد. این گره بزرگتر است و شروع کننده تکانه های قلبی است، به همین دلیل به آن پیشاهنگ یا ضربان ساز میگویند. گره دوم یا گره دهلیزی بطنی در دیواره پشتی دهلیز راست، بلافاصله در عقب دریچه سه لختی است. ارتباط بین این دو گره از طریق مسیرهای بین گرهی انجام میشود این مسیرها شامل دسته ای از تارهای ماهیچه ای خاص هستند که با همدیگر ارتباط یاخته ای تنگاتنگی دارند و میتوانند با سرعت، جریان الکتریکی ایجاد شده در گره پیشاهنگ را به گره دوم منتقل کنند. پس از گره دهلیزی بطنی، تارهای ماهیچه ای خاص در دیواره بین دو بطن، دسته های قطور تری را ایجاد میکنند که سرعت هدایت بالایی دارند. این دسته تارها از دیواره بین دو بطن عبور میکند و با دو شاخه شدن، به سمت پایین و تا نوک قلب ادامه پیدا میکنند، سپس دور تا دور بطن ها تا لایه عایق بین بطن ها و دهلیز را احاطه، و در طی مسیر، به درون  دیواره بطن ها گسترش پیدا میکنند (شکل10)

چرخه ضربان قلب :

قلب در هر ثانیه، تقریباً یک ضربان دارد و ممکن است در یک فرد با عمر متوسط در طول عمر، نزدیک به سه میلیارد بار منقبض شود، بدون اینکه مانند ماهیچه های اسکلتی بتواند استراحتی پیوسته داشته باشد.

استراحت (دیاستول) و انقباض (سیستول) قلب را، که به طور متناوب انجام میشود، چرخه یا دوره قلبی میگویند. در طی هر چرخه، قلب با خون سیاهرگ ها به طور غیرفعال پر و سپس به طور فعال، منقبض میشود و خون را به سراسر بدن میفرستد. در هر چرخه، این مراحل دیده میشود (شکل11).

-1انبساط قلب (استراحت عمومی ) : تمام قلب در حال استراحت است. خون بزرگ سیاهرگ ها وارد دهلیز راست و خون سیاهرگ های ششی به دهلیز چپ وارد میشود. زمان 0/4 ثانیه

-2 انقباض دهلیزی: بسیار زود گذر است و انقباض دهلیزها صورت میگیرد و با انجام آن، بطن ها به طور کامل با خون پر می شود. زمان: 0/1 ثانیه

-3 انقباض بطنی: انقباض بطن ها صورت میگیرد و خون از طریق سرخرگ ها به همه قسمتهای بدن ارسال میشود. زمان: حدود 0/3 ثانیه

برونده قلبی:

حجم خونی که در هر انقباض بطنی از یک بطن خارج، و وارد سرخرگ میشود، حجم ضربه ای نامیده میشود. اگر این مقدار را در تعداد ضربان قلب در دقیقه ضرب کنیم، برونده قلبی به دست می آید. برونده قلبی متناسب با سطح فعالیت بدن تغییر میکند و عواملی مانند سوخت و ساز پایه بدن، مقدار فعالیت بدنی، سن و اندازه بدن در آن مؤثر است. میانگین برونده قلبی در بالغ ان در حالت استراحت حدود پنج لیتر در دقیقه است.

الکتروقلبنگاری ( الکتروکاردیوگرافی) یا نوار قلب چه میگوید؟

شاید تا به حال نوار قلب کسی را دیده باشید. منحنی های رسم شده در آن، نشانگر چیست؟

یاخته های ماهیچه قلبی در هنگام چرخه ضربان قلب، پیام های الکتریکی را بروز میدهند. به دلیل اینکه تعداد زیادی از یاخته ها در این فرایند شرکت میکنند پیام های الکتریکی به اندازه کافی قوی است و میتوان اثر آنها را در سطح پوست نیز دریافت کرد. این نشانه ها را میتوان به صورت منحنی به نام الکتروکاردیوگرام ECG  یا قلب نگار ثبت کرد. دستگاه ثبت کننده این منحنی الکتروقلبنگار (الکتروکاردیوگراف) نام دارد که الکترودهای آن را در قسمت های مختلف بدن روی همان نوار قلب است که روی  پوست قرار میدهند ECG همان نوار قلب است که روی  کاغذ یا صفحه حساس نمایشگر، نشان داده میشود و شامل 3 موج Pو QRS و T  است(شکل12)

 وقتی گره ضربانساز (پیشاهنگ) به طور خودکار، پیام الکتریکی را به یاخته های  ماهیچه ای دهلیزها میفرستد، این پیام توسط دستگاه به صورت منحنی P ثبت میشود. در قلة منحنی،انقباض دهلیزها آغاز میشود. پیام، پس از رسیدن به گره دهلیزی بطنی به طور همزمان به تعداد زیادی از یاخته های دیواره بطن میرسد که دستگاه، آن را به صورت موج QRS   ثبت میکند و همین پیام، بطن ها را منقبض میکند. در هنگام به استراحت رفتن بطن ها نیز، پیام الکتریکی از یاخته ها خارج  میشود که باعث ثبت موج  «T» در دستگاه میشود

بررسی الکترو قلبنگاره از نظر شکل، ارتفاع و فاصله منحنی ها  میتواند به متخصصان کمک کند تا وضعیت سلامت قلب را مشخص کنند؛ مثلاً افزایش ارتفاع QRS ممکن است نشانه بزرگ شدن قلب در اثر فشار خون مزمن یا تنگی دریچه ها باشد. کاهش QRS  نیز ممکن است نشانه سکته قلبی یا ارتفاع آنفارکتوس باشد. افزایش یا کاهش فاصله منحنی ها ممکن است نشانه اشکال در بافت هادی قلب، اشکال در خون رسانی رگ های اکلیلی و یا آسیب به بافت قلب در اثر حمله قلبی باشد.

رگ های خونی

در دستگاه گردش خون، سه نوع رگ در شبکهای مرتبط به هم وجود دارد. این شبکه، که از قلب شروع میشود و پس از عبور از بافت ها به قلب باز میگردد. از سرخرگ ها، مویرگ ها و سیاهرگ ها تشکیل شده است. ساختار هر یک از این رگ ها متناسب با کاری است که انجام میدهد. دیواره همه سرخرگ ها و سیاهرگ ها از سه لایه اصلی تشکیل شده است (شکل 14) . لایه داخلی آنها بافت پوششی سنگفرشی است که در زیر آن، غشای پایه قرار گرفته است. لایه میانی آن، ماهیچه ای صاف است که همراه این لایه رشته های کشسان (الاستیک) زیادی وجود دارد. آخرین لایه نیز، بافت پیوندی دیگری است که لایه خارجی آنها را میسازد.اگر چه ساختار پایه ای سرخرگ ها با سیاهرگ ها شباهت دارد، ضخامت لایه ماهیچه ای و پیوندی در سرخرگ ها به طور معنی داری بیشتر است تا بتوانند فشار زیاد وارد شده از سوی قلب را تحمل و هدایت کنند. به همین دلیل سرخرگ ها در برش عرضی، بیشتر گِرد دیده میشوند، در حالیکه سیاهرگ های هماندازه آنها، دیوارهای نازکتر دارند و حفره داخل آنها گسترده تر و بیشتر است. در عین حال، بسیاری از سیاهرگ ها دریچه هایی دارند که جهت حرکت خون را یک طرفه میکنند.

مویرگ ها فقط یک لایه بافت پوششی همراه با غشای پایه دارند. این ساختار با وظیفه آنها که تبادل مواد بین خون و آب میان بافتی است، هماهنگی دارد. در دیواره مویرگ ها لایه ماهیچه ای نیست ولی در ابتدای بعضی از آنها از جمله مویرگ های روده، حلقه ای ماهیچه ای هست که میزان جریان خون در آنها را تنظیم میکند و به آن بنداره مویرگی گویند.اگر چه تنظیم اصلی جریان خون در مویرگ ها براساس نیاز بافت به اکسیژن و مواد مغذی با انقباض و انبساط سرخرگ های کوچک انجام میشود که قبل از مویرگ ها قرار دارند (شکل16)

سرخرگ ها :

همانطور که میدانید سرخرگ ها خون را از قلب خارج میکنند و به بافت های بدن میرسانند. علاوه بر این باعث حفظ پیوستگی جریان خون و هدایت آن در همین رگ ها میشوند. دیواره سرخرگ از ماهیچه های صاف و بافت های کشسان ساخته شده است. وقتی بطن منقبض میشود، ناگهان مقدار زیادی خون از آن به درون سرخرگ پمپ میشود. سرخرگ ها در این حالت گشاد میشوند تا خون رانده شده از بطن را در خود جای دهند.در هنگام استراحت بطن یعنی وقتی که دیگر خونی از قلب خارج نمیشود، دیواره کشسان سرخرگ ها جمع میشود و خون را با فشار به جلو میراند. این فشار باعث هدایت خون در رگ ها و جلوگیری از منقطع شدن حرکت خون در هنگام استراحت قلب می شود.

تغییر حجم سرخرگ، به دنبال هر انقباض بطن، به صورت موجی در طول سرخرگ هایش میرود و به صورت نبض احساس میشود.

در سرخرگهای کوچکتر، میزان لایه کشسان، کمتر و ضخامت لایه ماهیچه ای صاف، بیشتر است. این ساختار باعث میشود با ورود خون، قطر این رگ ها تغییر زیادی نکند و با وجود دهانه باریک، در برابر جریان خون مقاومت کنند. میزان این مقاومت در زمان انقباض ماهیچه صاف دیواره، بیشتر و در هنگام استراحت، کمتر میشود. کم و زیاد شدن این مقاومت، میزان ورود خون به مویرگ ها را تنظیم میکند.

فشار خون:

بیشتر سرخرگ های بدن در قسمتهای عمقی هر اندام قرار گرفته اند، در حالیکه سیاهرگ ها بیشتر در سطح قرار دارند. به نظر شما علت چیست؟

میدانید فشار خون، نیرویی است که از سوی خون بر دیواره رگ وارد میشود و ناشی از انقباض دیواره بطن ها یا سرخرگ ها است. اگر سرخرگی در بدن بریده شود، خون با سرعت زیاد از آن بیرون خواهد ریخت و بسیار خطرناک است. این خونریزی، ناشی از فشار خون زیاد درون سرخرگ است. چنین فشاری برای کار  طبیعی دستگاه گردش خون لازم است.

معمولاً فشار خون را با دو عدد مثلاً 120 روی 80 بیان میکنند. این دو عدد به ترتیب، معرف فشار بیشینه و فشار کمینه بر حسب میلیمتر جیوه است. فشار بیشینه فشاری است که انقباض بطن روی سرخرگ وارد میکند و فشار کمینه در هنگام استراحت قلب، فشاری است که دیواره سرخرگ باز شده،در هنگام بسته  شدن به خون وارد میکند.

عوامل مختلف میتواند روی فشار خون تأثیر بگذارد، از جمله: چاقی، تغذیه نامناسب به ویژه مصرف چربی و نمک زیاد، دخانیات، استرس وفشار روانی و سابقة خانوادگی.

مویرگ ها:

سرخرگ های کوچک به مویرگ هایی منتهی میشوند که کوچکترین رگ های بدن هستند. تبادل مواد بین خون و یاخته های بدن، در این رگ ها انجام میشود. دیواره نازک و جریان خون کُند، امکان تبادل مناسب مواد را در مویرگ ها فراهم میکند. در عین حال مویرگ ها شبکه وسیعی را در بافت ها ایجاد میکنند.

دیواره مویرگ ها، فقط از یک لایه یاخته های پوششی سنگفرشی ساخته شده است و ماهیچه صاف ندارد. لبه یاخته های پهن و نازک، روی هم قرار گرفته است و در همان قسمت، منافذی به وجود می آیند که عبور مواد را امکانپذیر میسازند.اندازه و تعداد این منافذ در بافت های مختلف، بسیار متفاوت است. مثلاً مویرگ های مغز ممکن است هیچ منفذی نداشته باشند، حال اینکه در مویرگ های جگر و طحال، منافذ بسیار بزرگی هست که مولکول های درشت میتوانند از آنها بگذرند.سطح بیرونی مویرگها را غشای پایه، احاطه میکند و نوعی صافی مولکولی برای محدودکردن عبور مولکول های بسیار درشت به وجود می آورد. بر این اساس مویرگ ها در سه گروه قرار میگیرند:

در مویرگهای پیوسته یاخته های پوششی با همدیگر ارتباط تنگاتنگی دارند. در ماهیچه ها، ششها، بافت چربی و دستگاه عصبی مرکزی یافت میشود که ورود و خروج مواد در آنها به شدت تنظیم میشود.

مویرگهای منفذدار در کلیه ها، غدد درون ریز و روده وجود دارند. این مویرگ ها با داشتن منافذ گسترده، مشخص میشوند که با لایه ای پروتئینی پوشیده شدهاند. لایه پروتئینی، عبور مولکول های درشت مثل پروتئین ها را محدود میکند.

مویرگهای ناپیوسته در مغز استخوان، جگر و طحال یافت میشوند. فاصله یاخته های بافت پوششی در این مویرگ ها آن قدر زیاد است که به صورت حفره هایی در اندام دیده میشود (شکل 21)

تبادل مواد در مویرگ ها:

بسیاری از مولکول های محلول در خون یا مایع میان بافتی از راه انتشار مبادله میشوند؛ مانند اکسیژن گلوکز و کربن دی اکسید. در همه موارد، جهت انتشار را شیب غلظت تعیین میکند.مولکول های محلول میتوانند هم از راه منافذ پر از آب دیواره مویرگ منتشر شوند و هم به طور مستقیم از غشای یاخته های بافت پوششی میتوانند عبور کنند. راه عبور را میزان انحلال مواد در لیپیدهای غشا یا آب تعیین میکند. مولکول هایی که انحلال آنها در لیپیدهای غشا، کم است مثل گلوکز و یونهای سدیم و پتاسیم از طریق منافذ منتشر میشوند و مولکول هایی مثل اکسیژن، کربن دی اکسید و اوره که انحلال آنها در لیپیدهای غشا بیشتر است میتوانند از غشای یاخته های دیواره مویرگ منتشر شوند. مولکول های آب از هر دو روش از دیواره مویرگ منتشر میشوند.

پروتئین های درشت، که نمیتوانند از منافذ غشای یاخته های بافت پوششی عبور کنند، درون کیسه هایی از جنس غشا قرار میگیرند و با درون بَری وارد یاخته های پوششی شده و با برون رانی از آنها خارج میشوند. روش دیگری که مبادله مواد در مویرگ ها کمک میکند جریان توده ای است. در این روش، انتقال مواد از منافذ دیواره ها صورت میگیرد که عامل آن اختلاف فشار میان درون و بیرون مویرگ است. فشار اسمزی حاصل از وجود پروتئینها در خون و باقیمانده فشار خون که فشار تراوشی نام دارد، دو نیروی مؤثر در تبادل مواد بین مویرگ و مایع میانبافتی است. بیشتر بودن فشار تراوشی در سمت سرخرگی، باعث خروج تودهای از مواد از مویرگ میشود و این مواد در اختیار یاخته ها قرار میگیرد و در طرف سیاهرگی، بیشتر بودن فشار اسمزی نسبت به فشار تراوشی باعث بازگشت تودهای مواد به مویرگ میشود که به این رفت و برگشت، جریان توده ای میگویند.                                               

خیز یا ادم :

کمبود پروتئین های خون و افزایش فشار درون سیاهرگ ها میتواند از سرعت این بازگشت مایعات از بافت به خون بکاهد.در نتیجه، مواد خارج شده از مویرگ به خون باز نمیگردند. در این حالت، بخشهایی از بدن، متورم میشود که به آن خیز با ادم میگویند. مصرف زیاد نمک و مصرف کمِ مایعات نیز میتواند به خیز منجر شود.

سیاهرگ ها :

سیاهرگ ها با  داشتن فضای داخلی وسیع و دیوارهای با مقاومت کمتر، میتوانند بیشتر حجم خون را در خون جای دهند. با توجه به کاهش شدید فشار خون و جهت حرکت خون در سیاهرگ ها را که در بیشتر آنها به سمت بالا است لازم است عواملی به جریان خون در سیاهرگ ها کمک کند.

تلمبه ماهیچه اسکلتی :

حرکت خون در سیاهرگ ها به ویژه در اندام های پایین تر از قلب، به مقدار زیادی به انقباض ماهیچه های اسکلتی وابسته است. انقباض ماهیچه های دست و پا، شکم و دیافراگم، به سیاهرگ های مجاور خود فشاری وارد میکنند که باعث حرکت خون در سیاهرگ به سمت قلب میشود (شکل26)

دریچه های لانه کبوتری:

وجود آنها در سیاهرگ های دست و پا، جریان خون را یک طرفه و به سمت بالا هدایت میکند. در هنگام انقباض هر ماهیچه در سیاهرگ مجاور آن، دریچه های بالایی باز و دریچه های پایین، بسته میشوند.

فشار مکشی قفسه سینه:

در هنگام دم، که قفسه سینه باز میشود، فشار از روی سیاهرگ های نزدیک قلب برداشته میشود و درون آنها فشار مکشی ایجاد میشود که خون را به سمت بالا میکشد.

دستگاه لنفی:

دستگاه لنفی شامل رگ های لنفی در اندازه های مختلف، گره های لنفی و اندام های لنفی است. وظیفه اصلی آن، تصفیه و بازگرداندن آب و مواد دیگری است که از مویرگ ها به فضای میان بافتی نشت پیدا کرده، و نتوانسته اند به مویرگ برگردند.نشت این مواد در جریان ورزش و بعضی بیماری ها، افزایش قابل توجهی پیدا میکند. به مجموعه مایعات و مواد وارد شده به رگ های لنفی، لنف گفته میشود.

وظیفه دیگر دستگاه لنفی، انتقال چربی های جذب شده از دیواره روده کوچک به خون است. همچنین تولید و وجود لنفوسیتها در گره ها و اندام های لنفی، به از بین برون عوامل بیماری زا کمک میکند.جریان لنف از مویرگ های لنفی به رگ های لنفی بزرگتر میپیوندد و با اتصال دو مجرای لنفی به سیاهرگ های سینه زیر ترقوهای چپ و راست پایان میپذیرد. بنابراین، لنف پس از تصفیه شدن به دستگاه گردش خون برمیگردد (شکل 28)

لوزه ها، تیموس، طحال و آپاندیس که مجموعاً به آنها اندامهای لنفی میگویند مانند گرههای لنفی مراکز تولید لنفوسیتها هستند. لنفوسیتها، یاخته های اصلی دستگاه ایمنی هستند که در سال های آینده با آن آشنا خواهید شد. اگر چه دستگاه لنفی در مقابله با عوامل بیماری زا نقش دارد، ولی با داشتن مویرگ های سوراخ دار در پخش یاخته های سرطانی در قسمت های مختلف بدن نیز مؤثر است.

تنظیم دستگاه گردش خون:

گره ضربانساز، تکانه های منظمی را ایجاد و در قلب منتشر میکند تا چرخه ضربان قلب به طور منظم تکرار شود. در حالت عادی این ضربان و برونده قلبی ناشی از آن، نیاز اکسیژن و مواد مغذی اندام های بدن را برطرف میکند. اما در هنگام فعالیت ورزشی یا در حالت استراحت، برونده قلب باید تغییر یابد. این تنظیم ها با سازوکارهای مختلفی انجام میشود:

نقش دستگاه عصبی ( اعصاب هم حس و پاد هم حس):

تحریک اعصاب هم حس که در بین یاخته های ماهیچهای بطن ها پخش هستند فعالیت قلب را افزایش داده و تحریک اعصاب پادهم حس که به گرههای شبکه هادی متصل هستند، فعالیت قلب را کاهش میدهد. اعصاب همحس همچنین به رگ های خونی کلیهها، رودهها، طحال و پوست متصل هستند تا در حالت فعالیت یا فشار روانی، رگ های خونی این اندام ها را تنگ کنند.

مرکز هماهنگی این اعصاب در بصل النخاع و پل مغزی و در نزدیکی مرکز تنظیم تنفس قرار دارد و همکاری این مراکز، نیاز بدن به مواد مغذی و اکسیژن دار را در شرایط خاص به خوبی تأمین میکند.

نقش هورمون ها: وقتی در حالتهای ویژة فشار روانی مثل نگرانی، ترس و استرس امتحان قرار میگیریم، ترشح بعضی از هورمون ها از غدد درون ریز مثل فوق کلیه، افزایش مییابد. این هورمون ها با اثر روی بعضی اندام ها مثل قلب، کبد و کلیه، فشار خون و ضربان قلب را افزایش میدهند.

تنظیم موضعی جریان خون در بافت ها: کربن دی اکسید، یون های پتاسیم و هیدروژن از جمله مواد گشادکننده رگی هستند که با تأثیر بر ماهیچه های صاف دیواره رگ ها، سرخرگ های کوچک را گشاد و بنداره های مویرگی را باز میکنند تا میزان جریان خون در آنها افزایش یابد. ورود بعضی از مواد مانند یون کلسیم به درون مایعات بدن نیز باعث تنگی رگ ها میشود. تغییر مقدار این مواد در بافت ها باعث تنظیم موضعی جریان خون در بافت ها میشود.

سازوکارهای انعکاسی برای حفظ فشار سرخرگی: گیرندههای فشاری که در دیواره سرخرگهای گردش عمومی قرار دارند؛ همچنین گیرنده های حساس به کمبود اکسیژن و گیرنده های حساس به افزایش کربن دی اکسید و یون هیدروژن که گیرنده های شیمیایی نام دارند پس از تحریک، به مراکز عصبی پیام میفرستند تا فشار سرخرگی در حد طبیعی حفظ، و نیازهای بدن در شرایط  خاص تأمین شود (شکل 30).

خون

خون نوعی بافت پیوندی است که به طور منظم و یک طرفه در رگ های خونی جریان دارد و دارای دو بخش است:

خوناب که حالت مایع دارد و بخش یاخته ای که گویچه های قرمز،گویچه های سفید و گِرده ها (پلاکت)را شامل میشود.

اگر مقداری از خون را گُریزانه (سانتریفیوژ)  کنیم، دو بخش خون از هم جدا میشود و میتوان درصد هر کدام را مشخص کرد. معمولاً در فرد سالم و بالغ 55 درصد حجم خون را خوناب و 45 درصد را یاخته های خونی تشکیل میدهند (شکل 3)

                                  .

به درصد حجمی یاخته های خونی، خون بَهر (هماتوکریت( گویند. افزایش آن تا 50 درصد مشکلی ایجاد نمیکند ولی بیش از آن باعث افزایش غلظت خون میشود و خطرناک است. از وظایف خون، انتقال مواد غذایی، اکسیژن، کربن دی اکسید، هورمون ها و مواد دیگر است و از همین طریق ارتباط شیمیایی بین یاخته های بدن را امکان پذیر میسازد و به تنظیم دمای بدن و یکسان کردن دما در نواحی مختلف بدن کمک میکند. همچنین در ایمنی و دفاع در برابر عوامل خارجی نقش اساسی دارد و در هنگام خونریزی، به کمک عواملی، از هدر رفتن خون جلوگیری میکند.

بیش از 90 درصدِ خوناب، آب است که در آن پروتئین ها، مواد غذایی، یونها و مواد دفعی حل شده اند. پروتئین های خوناب نقش های گوناگونی دارند از جمله حفظ فشار اسمزی خون،انعقاد خون و ایمنی بدن. آلبومین، در ، انتقال مواد، تنظیم pHحفظ فشار اسمزی خون و انتقال بعضی از داروها مثل پنیسیلین نقش دارد. فیبرینوژن، در انعقاد خون و گلوبینها در ایمنی و مبارزه با عوامل بیماریزا اهمیت دارند. همچنین انواع گلوبینها و هموگلوبین با جذب و انتقال یونها میتوانند در تنظیم pH خون مؤثر واقع شوند.

وجود یون های پتاسیم و سدیم در خوناب، اهمیت زیادی دارد چون در فعالیت یاخته های بدن نقش کلیدی دارند. مواد غذایی خوناب شامل کربوهیدرات ها و آمینواسیدها است. اوره، کربن دی اکسید و لاکتیک اسید نیز از جمله مواد دفعی آن هستند.

بخش دوم خون شامل گویچه های قرمز، گویچه های سفید و گِرده ها هستند که دو گروه اول، یاخته های خونی و گِرده ها،قطعاتی از یاخته هستند. در یک فرد بالغ، تولید یاخته های خونی و گِرده ها در مغز قرمز استخوان انجام میشود. در مغز استخوان یاخته های بنیادی وجود دارند که با تقسیمات خود، این بخش خون را تولید میکنند.

البته در دوران جنینی، یاخته های خونی در اندام های دیگری مثل کبد و طحال نیز ساخته میشود. یاخته های بنیادی مغز استخوان، یاخته هایی هستند که توانایی تقسیم و تولید چندین نوع یاخته را دارند. ابتدا این یاخته ها تقسیم میشوند و دو نوع یاخته را ایجاد میکنند: یاخته های بنیادی لنفوئیدی که در جهت تولید لنفوسیت ها عمل میکنند و یاخته های بنیادی میلوئیدی که منشأ بقیة یاخته های خونی هستند (شکل 32)

یاخته های خونی قرمز:

در انسان بیش از 99 % یاخته های خونی را گویچه های قرمز تشکیل میدهند که به خون، ظاهری قرمز رنگ میدهند. این یاخته های کروی که از دو طرف، حالت فرو رفته دارند، در هنگام تشکیل در مغز استخوان، هسته خود را از دست میدهند و میان یاخته آنها از هموگلوبین پر میشود (شکل 32)

نقش اصلی گویچه های قرمز، انتقال گازهای تنفسی است.متوسط عمر گویچه های قرمز 120 روز است. تقریباً یک درصد از گویچه های قرمز، روزانه تخریب میشود و باید جایگزین شود تخریب یاخته های خونی آسیب دیده و مرده در طحال و کبد انجام میشود. آهن آزاد شده در این فرایند یا در کبد ذخیره میشود و یا همراه خون به مغز استخوان میرود و در ساخت دوباره گویچه های قرمز مورد استفاده قرار میگیرد.

برای ساخته شدن گویچه های قرمز در مغز استخوان، علاوه بر وجود آهن  فولیک اسید و ویتامین 12B  نیز لازم است. آهن به صورت هِم به پروتئین گلوبین میچسبد و هموگلوبین را میسازد.

فولیک اسید نوعی ویتامین از خانواده B است که برای تقسیم  طبیعی یاخته ای لازم است. کمبود آن باعث میشود یاخته ها به ویژه در مغز استخوان، تکثیر نشوند و تعداد  گویچه های قرمز کاهش یابد. سبزیجات با برگ سبز تیره، حبوبات، گوشت قرمز و جگر از منابع آهن و فولیک اسیدند. کارکرد صحیح فولیک اسید وابسته به وجود ویتامین 12 Bاست. این ویتامین فقط در غذاهای جانوری وجود دارد. البته در روده بزرگ مقداری ویتامین B12 تولید میشود.

تنظیم تولید گویچه های قرمز: اگر چه تولید گویچه های قرمز وابسته به وجود آهن، فولیک اسید و ویتامین 12 Bاست؛ در بدن ما تنظیم میزان گویچه های قرمز، به ترشح هورمونی به نام اریتروپویتین بستگی دارد. این هورمون توسط گروه ویژه ای از یاخته های کلیه و کبد به درون خون ترشح میشود و روی مغز استخوان اثر میکند تا سرعت تولید گویچه های قرمز را زیاد کند. این هورمون به طور طبیعی به مقدار کم ترشح میشود تا کاهش معمولی تعداد گویچه های قرمز را جبران کند. اما هنگام کاهش مقدار اکسیژن خون، این هورمون به طور معنی داری افزایش مییابد که این حالت در کم خونی، بیماری های تنفسی و قلبی، ورزش های طولانی یا قرار گرفتن در ارتفاعات، ممکن است رخ دهد.

یاخته های خونی سفید:

یاخته های خونی، که ضمن گردش در خون، در بافت های مختلف بدن نیز پراکنده میشوند، گویچههای سفید هستند. نقش اصلی آنها، دفاع از بدن در برابر عوامل خارجی است. این یاخته ها هسته دارند. انواع و ویژگی های آنها را در شکل 35 مشاهده میکنید.

گِرده ها:

قطعات یاخته ای بیرنگ و بدون هسته ای هستند که درون خود دانه های زیادی دارند و از گویچه های خون کوچک ترند. گرده ها در مغز استخوان، زمانی تولید میشوند که بخش میان یاخته ای یاخته های بزرگی به نام مگاکاریوسیت قطعه قطعه و وارد جریان خون میشوند (شکل 36 )

 درون هر یک از قطعات، دانه های کوچک پر از ترکیبات فعّال وجود دارند. با آزاد شدن یکی از این ترکیبات از گردهها و ورود به خوناب، فرایندی آغاز میشود که منجر به تشکیل لخته در محل خونریزی میگردد. همچنین دارای پروتئین های انقباضی مثل اکتین و میوزین هستند که پس از جلوگیری از خونریزی، به انقباض لخته و جمع شدن آن کمک میکند

گرده ها به چند طریق از هدر رفتن خون جلوگیری میکنند. در خون ریزیهای محدود، که دیواره رگها آسیب جزئی میبیند، در محل آسیب، گرده ها دور هم جمع میشوند، به هم میچسبند و ایجاد درپوش میکنند. این درپوش جلوی خروج خون از رگِ آسیبدیده را میگیرد.

در خونریزی های شدیدتر، گرده ها در تولید لخته خون، نقش اصلی دارند. آنها با ترشح مواد و با کمک پروتئین های خون مثل فیبرینوژن، لخته را ایجاد میکنند که در تشکیل لخته در محل زخم، جلوی خونریزی را میگیرد (شکل 38 ) . وجود ویتامین K و یون Ca  در انجام روند انعقاد خون و لخته لازم است.مراحل انعقاد خون با کمک گرده ها و عوامل انعقادی دیگر را در نمودار زیر میبینید.

گردش مواد در موجودات:

در تک یاختگان به دلیل اندازه کوچک، نسبت سطح به حجم زیاد است و تبادل گاز، تغذیه و دفع بین محیط و یاخته از سطح آن انجام میشود. در جانداران پریاخته ای به دلیل زیاد بودن تعداد یاخته ها، همه یاخته ها با محیط بیرون ارتباط ندارند و لازم است در آنها دستگاه گردش موادی به وجود آید تا یاخته ها نیازهای غذایی و دفع مواد زائد خود را با کمک آن برطرف کنند. دستگاه های گردش مواد در جانوران مختلف به صورتهای زیر است:

سامانه گردش آب:

برخی از بی مهرگان سامانه انتقال ویژهای دارند؛ بهعنوان مثال در اسفنج ها به جای گردش درونی مایعات، آب از محیط بیرون از طریق سوراخ های دیواره به حفره یا حفره هایی وارد، و پس از آن از سوراخ یا سوراخ های بزرگتری خارج میشود. عامل حرکت آب، یاخته های یقه دار هستند که تاژک دارند.

حفره گوارشی:

در مرجانیان مثل هیدر آب شیرین، کیسه گوارشی پر از مایعات علاوه بر گوارش، وظیفه گردش مواد را نیز برعهده دارد. در عروس دریایی، این سامانه انشعاب های متعددی دارد که به گردش مواد در چتر و بازوهای جانور کمک میکند. در کرم های پهن آزاد زی مثل پلاناریا، انشعابات آن به تمام نواحی بدن نفوذ میکند به طوری که فاصله انتشار مواد تا یاخته ها بسیار کوتاه است. در این جانوران حرکات بدن به جابه جایی مواد کمک میکند(شکل 39)

با شکل گیری لوله گوارش که از دهان، شروع و به مخرج منتهی میشود در فاصلة بین بخش خارجی این دستگاه و دیواره داخلی بدن، فضایی شکل میگیرد که سلوم یا حفره عمومی بدن نامیده میشود.

در بی مهرگانی مثل کرم های لوله ای، حفره عمومی بدن با مایعی پر میشود که از آن برای انتقال مواد استفاده میشود (شکل 41 )

در جانوران پیچیده تر، دستگاه اختصاصی برای گردش مواد شکل میگیرد که در آن مایعی برای جابه جایی مواد وجود دارد. در جانوران، دو نوع سامانه گردش مواد مشاهده میشود.

سامانه گردش خون باز:

در سامانه باز، قلب مایعی به نام همولنف را به حفره های بدن پمپ میکند. همولنف نقش های خون، لنف و آب میان بافتی را برعهده دارد. این جانوران مویرگ ندارند و همولنف مستقیماً به فضای بین یاخته های بدن وارد میشود و در مجاورت آنها جریان مییابد. بندپایان و بیشتر نرمتنان سامانة گردشی باز دارند (شکل 42)

در حشرات قلب لوله ای، همولنف را از طریق رگها به درون حفره هایی (سینوسها) پمپ می کند. تبادل مواد بین یاخته و همولنف انجام شده و همولنف از طریق منافذ دریچه دار به قلب باز می گردد. دریچه های قلب در هنگام انقباض قلب، بسته هستند.

سامانه گردش خون بسته:

ساده ترین سامانه گردش خون بسته در کرم های حلقوی، نظیر کرم خاکی وجود دارد. رگ های خونی در آنها به صورت شبکه ای از سرخرگ، مویرگ و سیاهرگ است. مویرگ ها در کنار یاخته ها و با کمک آب میان بافتی، تبادل مواد غذایی، دفعی و گازها را انجام میدهند (شکل های 43 و 44)

تمام مهره داران، سامانه گردشی بسته دارند. گردش خون در  مهره داران به صورت ساده و یا مضاعف است. در گردش ساده مثل ماهی و نوزاد دوزیستان، خون، ضمن یکبار گردش در بدن، یکبار از قلب دو حفرهای آن عبور میکند. مزیّت این سیستم، انتقال یکباره خون اکسیژن دار به تمام مویرگ های اندام هاست (شکل45)

گردش خون مضاعف :

در گردش مضاعف، که در سایر مهره داران دیده میشود، خون ضمن یکبار گردش در بدن، دو بار از قلب عبور میکند. در این سامانه، قلب به صورت دو تلمبه عمل میکند:.

 یک تلمبه با فشار کمتر برای تبادلات گازی و تلمبه دیگر با فشار بیشتر برای گردش عمومی، فعالیت میکند. سامانه گردشی مضاعف، از دوزیستان به بعد، شکل گرفته است. دوزیستان، قلب سه حفرهای با دو دهلیز و یک بطن دارند که بطن، خون را یکبار به شش ها و پوست و سپس به بقیه بدن تلمبه  میکند (شکل46)

قلب و سامانه های گردشی در پرندگان و پستانداران :

جدایی کامل بطن ها در پرندگان و پستانداران و برخی خزندگان مثل کروکودیل ها رخ میدهد. این حالت، حفظ فشار در سامانه گردشی مضاعف را آسان میکند. فشار خون برای رساندن سریع مواد غذایی و خون غنی از اکسیژن به بافت ها در جانورانی با نیاز انرژی زیاد، مهم است.