تبدأ الدورة الدموية الجهازية في البطين الأيسر. هنا هو فم الشريان الأورطي، حيث يتم إطلاق الدم عندما ينقبض البطين الأيسر. الشريان الأورطي هو أكبر وعاء غير مزدوج، حيث تتباعد العديد من الشرايين في اتجاهات مختلفة، والتي يتم من خلالها توزيع تدفق الدم، وتزويد خلايا الجسم بالمواد اللازمة لتطورها.
إذا توقف دم الإنسان عن الحركة فإنه يموت، لأنه هو الذي يزود الخلايا والأعضاء بالعناصر اللازمة للنمو والتطور، ويزودها بالأكسجين، ويطرد الفضلات وثاني أكسيد الكربون. وتتحرك المادة عبر شبكة من الأوعية الدموية التي تخترق جميع أنسجة الجسم.
يعتقد العلماء أن هناك ثلاث دوائر للدورة الدموية: القلبية، الرئوية، والكبرى. هذا المفهوم مشروط، لأنه يعتبر دائرة كاملة من تدفق الدم مسار الأوعية الدمويةالذي يبدأ وينتهي في القلب ويتميز بنظام مغلق. تم العثور على هذا الهيكل فقط في الأسماك، بينما في الحيوانات الأخرى، وكذلك في البشر دائرة كبيرةيمر إلى الأنسجة الصغيرة، وبالعكس، تتدفق الأنسجة السائلة من الأنسجة الصغيرة إلى الأنسجة الكبيرة.
القلب، وهو عضلة مجوفة تتكون من أربعة أجزاء، هو المسؤول عن تحريك البلازما (الجزء السائل من الدم). وهي تقع على النحو التالي (حسب حركة الدم عبر عضلة القلب):
- الأذين الأيمن؛
- البطين الأيمن؛
- الأذين الأيسر
- البطين الايسر
وفي نفس الوقت يتم ترتيبه عضو عضليبحيث لا يستطيع الدم من الجانب الأيمن أن يدخل إلى الجانب الأيسر مباشرة. أولاً، يجب أن يمر عبر الرئتين، حيث يدخل عبر الشرايين الرئوية، حيث يتم تنقية الدم الغني بثاني أكسيد الكربون. ميزة أخرى في بنية القلب هي أن الدم يتدفق للأمام فقط ولا يمكن أن يتدفق في الاتجاه المعاكس: صمامات خاصة تمنع ذلك.
كيف تتحرك البلازما؟
من السمات الخاصة للبطينين أنه فيهما تبدأ دوائر تدفق الدم الصغيرة والكبيرة. تنشأ الدائرة الصغيرة في البطين الأيمن، حيث تدخل البلازما من الأذين الأيمن. من البطين الأيمن، تذهب الأنسجة السائلة إلى الرئتين عبر الشريان الرئوي، الذي ينقسم إلى فرعين. وفي الرئتين، تصل المادة إلى الحويصلات الرئوية، حيث تتفكك خلايا الدم الحمراء مع ثاني أكسيد الكربون وتضيف جزيئات الأكسجين، مما يجعل الدم أخف وزنا. ثم تنتهي البلازما عبر الأوردة الرئوية في الأذين الأيسر، حيث يكتمل تدفقها في الدائرة الرئوية.
ومن الأذين الأيسر، تنتقل المادة السائلة إلى البطين الأيسر، حيث تنشأ دائرة كبيرة من تدفق الدم. بعد انقباض البطين، يتدفق الدم إلى الشريان الأورطي.
يتميز البطينان بجدران أكثر تطوراً من الأذينين، حيث أن مهمتهما هي دفع البلازما إلى الخارج بقوة تمكنها من الوصول إلى جميع خلايا الجسم. ولذلك فإن عضلات جدار البطين الأيسر، والتي تبدأ منها الدورة الدموية الجهازية، تكون أكثر تطوراً من جدران الأوعية الدموية في غرف القلب الأخرى. وهذا يمنحه الفرصة لتوفير تيار البلازما بسرعة فائقة: فهو يمر عبر دائرة كبيرة في أقل من ثلاثين ثانية.
مساحة الأوعية الدموية التي يتم من خلالها توزيع الأنسجة السائلة في جميع أنحاء الجسم لدى الشخص البالغ تزيد عن ألف م2. ينقل الدم عبر الشعيرات الدموية المكونات التي تحتاجها إلى الأنسجة، وهي الأكسجين، ثم يأخذ ثاني أكسيد الكربون والفضلات منها، ويكتسب لونًا أغمق.
ثم تمر البلازما إلى الأوردة، وبعد ذلك تتدفق إلى القلب لإزالة الفضلات. ومع اقتراب الدم من عضلة القلب، تتجمع الأوردة في أوردة أكبر. يُعتقد أن الأوردة تحتوي على حوالي سبعين بالمائة من جسم الإنسان: جدرانها أكثر مرونة وأرق وأكثر ليونة من جدران الشرايين، وبالتالي تمتد بقوة أكبر.
عند الاقتراب من القلب، تتقارب الأوردة في وعاءين كبيرين (الوريد الأجوف)، يدخلان الأذين الأيمن. ويعتقد أنه في هذا الجزء من عضلة القلب تنتهي الدائرة الكبيرة لتدفق الدم.
ما الذي يسبب تحرك الدم؟
الضغط الذي تخلقه عضلة القلب مع الانقباضات الإيقاعية هو المسؤول: تتحرك الأنسجة السائلة من منطقة بها المزيد ضغط مرتفعنحو الجانب السفلي. كلما زاد الفرق بين الضغوط، كلما زادت سرعة تدفق البلازما.
إذا تحدثنا عن دائرة كبيرة من تدفق الدم، فإن الضغط في بداية المسار (في الشريان الأورطي) أعلى بكثير منه في النهاية. الأمر نفسه ينطبق على الدائرة اليمنى: الضغط في البطين الأيمن أكبر بكثير منه في الأذين الأيسر.
يحدث انخفاض في سرعة الدم في المقام الأول بسبب احتكاكه بجدران الأوعية الدموية، مما يؤدي إلى تباطؤ تدفق الدم. بالإضافة إلى ذلك، عندما يتدفق الدم عبر قناة واسعة، تكون سرعته أكبر بكثير مما كانت عليه عندما يتباعد عبر الشرايين والشعيرات الدموية. وهذا يسمح للشعيرات الدموية بنقل المواد الضرورية إلى الأنسجة وإزالة النفايات.
في الوريد الأجوف، يصبح الضغط مساويا للضغط الجوي وربما يكون أقل. بحيث يمكن للأنسجة السائلة عبر الأوردة أن تتحرك تحت الظروف ضغط منخفض، التنفس متضمن: أثناء الإلهام ينخفض الضغط في عظم القص، مما يؤدي إلى زيادة الاختلاف في بداية ونهاية الجهاز الوريدي. تساعد العضلات الهيكلية أيضًا على تحرك الدم الوريدي: عندما تنقبض، فإنها تضغط على الأوردة، مما يعزز الدورة الدموية.
وهكذا يتحرك الدم عبر الأوعية الدموية بفضل المجمع النظام المعمول به، الذي يتضمن كمية كبيرةالخلايا والأنسجة والأعضاء، ويلعب دورًا كبيرًا نظام القلب والأوعية الدموية. إذا حدث خلل في بنية واحدة على الأقل تشارك في تدفق الدم (انسداد أو تضيق أحد الأوعية الدموية، اضطراب القلب، الإصابة، النزف، الورم)، فسيتم تعطيل تدفق الدم، مما يسبب مشاكل خطيرةمع العافيه . وإذا حدث أن توقف النزيف يموت الإنسان.
في جسمنا دميتحرك بشكل مستمر من خلال نظام مغلق من الأوعية الدموية في اتجاه محدد بدقة. وتسمى هذه الحركة المستمرة للدم الدورة الدموية. نظام الدورة الدمويةالإنسان مغلق وله دورتان من الدورة الدموية: كبيرة وصغيرة. العضو الرئيسي الذي يضمن حركة الدم هو القلب.
يتكون الجهاز الدوري من قلوبو أوعية. هناك ثلاثة أنواع من الأوعية: الشرايين والأوردة والشعيرات الدموية.
قلب- عضو عضلي مجوف (وزنه حوالي 300 جرام) بحجم قبضة اليد تقريبًا، يقع في تجويف الصدرغادر. القلب محاط بكيس التامور الذي يتكون من النسيج الضام. يوجد بين القلب وكيس التامور سائل يقلل الاحتكاك. البشر لديهم قلب من أربع غرف. ويقسمه الحاجز المستعرض إلى نصفين أيمن وأيسر، ويفصل كل منهما بصمامات، لا الأذين ولا البطين. جدران الأذينين أرق من جدران البطينين. جدران البطين الأيسر أكثر سمكًا من جدران البطين الأيمن، لأنه يقوم بعمل أكبر، ويدفع الدم إلى الدورة الدموية الجهازية. على الحدود بين الأذينين والبطينين توجد صمامات ورقية تمنع التدفق العكسي للدم.
القلب محاط بغشاء التامور (التأمور). يتم فصل الأذين الأيسر عن البطين الأيسر بواسطة الصمام ثنائي الشرفات، والأذين الأيمن عن البطين الأيمن بواسطة الصمام ثلاثي الشرفات.
ترتبط خيوط الوتر القوية بوريقات الصمام الموجودة على الجانب البطيني. يمنع هذا التصميم انتقال الدم من البطينين إلى الأذين أثناء انقباض البطين. في قاعدة الشريان الرئوي والشريان الأورطي توجد صمامات هلالية تمنع الدم من التدفق من الشرايين إلى البطينين.
يتلقى الأذين الأيمن الدم الوريدي من الدورة الدموية الجهازية، ويستقبل الأذين الأيسر الدم الشرياني من الرئتين. بما أن البطين الأيسر يزود الدم لجميع أعضاء الدورة الدموية الجهازية، فإن البطين الأيسر يزود الدم الشرياني من الرئتين. وبما أن البطين الأيسر يزود الدم إلى جميع أعضاء الدورة الدموية الجهازية، فإن جدرانه تكون أكثر سمكًا بثلاث مرات تقريبًا من جدران البطين الأيمن. عضلة القلب هي نوع خاص من العضلات المخططة التي تنمو فيها ألياف العضلات معًا عند أطرافها وتشكل شبكة معقدة. هذا الهيكل للعضلة يزيد من قوتها ويسرع مرور النبض العصبي (تتفاعل العضلة بأكملها في وقت واحد). تختلف عضلة القلب عن العضلات الهيكلية في قدرتها على الانقباض بشكل إيقاعي استجابة للنبضات الصادرة من القلب نفسه. وتسمى هذه الظاهرة التلقائية.
الشرايين- الأوعية التي ينتقل من خلالها الدم من القلب. الشرايين عبارة عن أوعية سميكة الجدران، الطبقة الوسطى منها ممثلة بعضلات مرنة وملساء، وبالتالي فإن الشرايين قادرة على تحمل ضغط الدم الكبير وعدم التمزق، بل التمدد فقط.
لا تؤدي العضلات الملساء للشرايين دورًا هيكليًا فحسب، بل تساهم انقباضاتها في تدفق الدم بشكل أسرع، نظرًا لأن قوة القلب وحدها لن تكون كافية للدورة الدموية الطبيعية. لا توجد صمامات داخل الشرايين، ويتدفق الدم بسرعة.
فيينا- الأوعية التي تحمل الدم إلى القلب. تحتوي جدران الأوردة أيضًا على صمامات تمنع تدفق الدم إلى الخلف.
الأوردة ذات جدران أرق من الشرايين، والطبقة الوسطى تحتوي على عدد أقل من الألياف المرنة والعناصر العضلية.
لا يتدفق الدم عبر الأوردة بشكل سلبي تمامًا؛ حيث تؤدي العضلات المحيطة حركات نابضة وتنقل الدم عبر الأوعية إلى القلب. الشعيرات الدموية هي أصغر الأوعية الدموية، التي من خلالها تتبادل بلازما الدم العناصر الغذائية مع سائل الأنسجة. يتكون جدار الشعيرات الدموية من طبقة واحدة من الخلايا المسطحة. تحتوي أغشية هذه الخلايا على ثقوب صغيرة متعددة الأعضاء تسهل مرور المواد المشاركة في عملية التمثيل الغذائي عبر جدار الشعيرات الدموية.
حركة الدميحدث في دائرتين من الدورة الدموية.
الدورة الدموية الجهازية- هذا هو مسار الدم من البطين الأيسر إلى الأذين الأيمن: الأبهر البطين الأيسر الأبهر الصدري الأبهر البطنيالشرايين، الشعيرات الدموية في الأعضاء (تبادل الغازات في الأنسجة)، الأوردة العلوية (السفلى)، الوريد الأجوف، الأذين الأيمن
الدورة الدموية الرئوية– المسار من البطين الأيمن إلى الأذين الأيسر: البطين الأيمن، الشريان الرئوي، الشريان الأيمن (الأيسر)، الشعيرات الدموية الرئوية في الرئتين، تبادل الغازات في الرئتين أوردة رئويةالأذين الأيسر
في الدورة الدموية الرئوية، يتحرك الدم الوريدي عبر الشرايين الرئوية، ويتحرك الدم الشرياني عبر الأوردة الرئوية بعد تبادل الغازات في الرئتين.
دائرتين من الدورة الدموية. يتكون القلب من أربع كاميرات.يتم فصل الغرفتين الأيمنتين عن الغرفتين الأيسرتين بواسطة حاجز متين. الجهه اليسرىيحتوي القلب على دم شرياني غني بالأكسجين، و يمين- الدم الوريدي فقير بالأكسجين ولكنه غني بثاني أكسيد الكربون. يتكون كل نصف من القلب من الأذينينو البطينيتجمع الدم في الأذينين، ثم يُرسل إلى البطينين، ومن البطينين يُدفع إلى الأوعية الكبيرة. ولذلك يعتبر البطينين هو بداية الدورة الدموية.
مثل جميع الثدييات، يتحرك دم الإنسان من خلاله دائرتين من الدورة الدموية– الكبيرة والصغيرة (الشكل 13).
دائرة كبيرة من الدورة الدموية.تبدأ الدورة الدموية الجهازية في البطين الأيسر. عندما ينقبض البطين الأيسر، يتم ضخ الدم إلى الشريان الأورطي، وهو أكبر شريان.
تنشأ الشرايين التي تغذي الرأس والذراعين والجذع من قوس الأبهر. في تجويف الصدر، تمتد الأوعية من الأبهر النازل إلى الأعضاء صدروفي البطن - إلى أعضاء الجهاز الهضمي والكلى وعضلات النصف السفلي من الجسم والأعضاء الأخرى. تقوم الشرايين بتزويد الدم إلى جميع الأعضاء والأنسجة. وهي تتفرع بشكل متكرر وتضيق وتتحول تدريجياً إلى شعيرات دموية.
في الشعيرات الدموية في الدائرة الكبيرة، يتحلل أوكسي هيموجلوبين كريات الدم الحمراء إلى الهيموجلوبين والأكسجين. تمتص الأنسجة الأكسجين وتستخدم للأكسدة البيولوجية، ويتم نقل ثاني أكسيد الكربون المنطلق بعيدًا عن طريق بلازما الدم والهيموجلوبين في خلايا الدم الحمراء. تدخل العناصر الغذائية الموجودة في الدم إلى الخلايا. بعد ذلك يتجمع الدم في عروق الدائرة الجهازية. تصب عروق النصف العلوي من الجسم الوريد الأجوف العلويعروق النصف السفلي من الجسم - في الوريد الأجوف السفلي.يحمل كلا الوريدين الدم إلى الأذين الأيمن للقلب. هذا هو المكان الذي تنتهي فيه الدائرة الكبيرة للدورة الدموية. الدم غير المؤكسجويمر إلى البطين الأيمن، حيث تبدأ الدائرة الصغيرة.
الدورة الدموية الصغيرة (أو الرئوية).عندما ينقبض البطين الأيمن، يتم توجيه الدم الوريدي إلى قسمين الشرايين الرئوية.يؤدي الشريان الأيمن إلى الرئة اليمنى، والشريان الأيسر - إلى الرئة اليسرى. ملحوظة: بواسطة الرئوية
الشرايين تحرك الدم الوريدي!وفي الرئتين، تتفرع الشرايين، وتصبح أرق وأرق. يقتربون من الحويصلات الرئوية - الحويصلات الهوائية. هنا، تنقسم الشرايين الرقيقة إلى شعيرات دموية، وتنسج حول الجدار الرقيق لكل حويصلة. يذهب ثاني أكسيد الكربون الموجود في الأوردة إلى الهواء السنخي للحويصلة الرئوية، ويمر الأكسجين من الهواء السنخي إلى الدم.
الشكل 13 – مخطط الدورة الدموية (يظهر الدم الشرياني باللون الأحمر، ويظهر الدم الوريدي باللون الأزرق، أوعية لمفاوية- أصفر):
1 - الشريان الأورطي. 2 - الشريان الرئوي. 3 - الوريد الرئوي. 4 - الأوعية اللمفاوية.
5 - الشرايين المعوية. 6 - الشعيرات الدموية المعوية. 7 - الوريد البابي. 8 - الوريد الكلوي. 9 - الوريد الأجوف السفلي و 10 - الوريد الأجوف العلوي
وهنا يتحد مع الهيموجلوبين. يصبح الدم شريانيًا: يتحول الهيموجلوبين مرة أخرى إلى أوكسي هيموجلوبين ويتغير لون الدم - من الظلام يصبح قرمزيًا. الدم الشريانيمن خلال الأوردة الرئويةيعود إلى القلب. من الرئتين اليسرى واليمنى، يتم توجيه اثنين من الأوردة الرئوية التي تحمل الدم الشرياني إلى الأذين الأيسر. تنتهي الدورة الدموية الرئوية في الأذين الأيسر. ويمر الدم إلى البطين الأيسر، ومن ثم تبدأ الدورة الدموية الجهازية. لذلك تمر كل قطرة دم بالتتابع عبر دائرة واحدة من الدورة الدموية، ثم أخرى.
الدورة الدموية في القلبيشير إلى دائرة كبيرة. يتفرع الشريان من الشريان الأورطي إلى عضلات القلب. ويحيط بالقلب على شكل تاج ولذلك سمي الشريان التاجي.ويخرج منه أكثر من واحد السفن الصغيرة، تنقسم إلى شبكة شعرية. هنا يتخلى الدم الشرياني عن الأكسجين ويمتص ثاني أكسيد الكربون. يتجمع الدم الوريدي في الأوردة التي تندمج وتتدفق إلى الأذين الأيمن عبر عدة قنوات.
التصريف اللمفاوييحمل من سائل الأنسجة كل ما يتشكل أثناء حياة الخلايا. هنا والذين تم القبض عليهم البيئة الداخليةالكائنات الحية الدقيقة، والأجزاء الميتة من الخلايا، وغيرها من المخلفات التي لا يحتاجها الجسم. بالإضافة إلى ذلك، تدخل بعض المواد إلى الجهاز اللمفاوي العناصر الغذائيةمن الامعاء. تدخل جميع هذه المواد إلى الشعيرات الدموية اللمفاوية وترسل إلى الأوعية اللمفاوية. عابر طريق الغدد الليمفاويةيتم تنظيف اللمف وتحريره من الشوائب الأجنبية ويتدفق إلى عروق الرقبة.
وهكذا، جنبا إلى جنب مع نظام الدورة الدموية المغلقة، هناك مفتوحة الجهاز اللمفاويمما يسمح لك بتنظيف المساحات بين الخلايا من المواد غير الضرورية.
الدوران- هذه هي حركة الدم من خلال نظام الأوعية الدمويةمما يضمن تبادل الغازات بين الجسم و بيئة خارجيةوالتمثيل الغذائي بين الأعضاء والأنسجة و التنظيم الخلطيوظائف الجسم المختلفة.
نظام الدورة الدمويةيشمل القلب و- الشريان الأورطي والشرايين والشرايين والشعيرات الدموية والأوردة والأوردة و. يتحرك الدم عبر الأوعية بسبب انقباض عضلة القلب.
تحدث الدورة الدموية في نظام مغلق يتكون من دوائر صغيرة وكبيرة:
- تقوم الدورة الدموية بتزويد جميع الأعضاء والأنسجة بالدم والمواد المغذية التي يحتوي عليها.
- تم تصميم الدورة الدموية الرئوية أو الرئوية لإثراء الدم بالأكسجين.
تم وصف دوائر الدورة الدموية لأول مرة من قبل العالم الإنجليزي ويليام هارفي في عام 1628 في عمله “دراسات تشريحية عن حركة القلب والأوعية الدموية”.
الدورة الدموية الرئويةيبدأ من البطين الأيمن، حيث يدخل الدم الوريدي أثناء انقباضه إلى الجذع الرئوي، ويتدفق عبر الرئتين، ويطلق ثاني أكسيد الكربون ويشبع بالأكسجين. يتدفق الدم الغني بالأكسجين من الرئتين عبر الأوردة الرئوية إلى الأذين الأيسر، حيث تنتهي الدائرة الرئوية.
الدورة الدموية الجهازيةيبدأ من البطين الأيسر، وأثناء انقباضه يتم ضخ الدم الغني بالأكسجين إلى الشريان الأبهر والشرايين والشرايين والشعيرات الدموية لجميع الأعضاء والأنسجة، ومن هناك يتدفق عبر الأوردة والأوردة إلى الأذين الأيمن، حيث يوجد الأذين الكبير تنتهي الدائرة.
أكبر وعاء في الدورة الدموية الجهازية هو الشريان الأورطي، الذي يخرج من البطين الأيسر للقلب. يشكل الشريان الأبهر قوسًا تتفرع منه الشرايين، وتحمل الدم إلى الرأس ( الشرايين السباتية) و ل الأطراف العلوية(الشرايين الفقرية). ويمتد الشريان الأورطي إلى أسفل على طول العمود الفقري، حيث تتفرع منه فروع، حاملة الدم إلى أعضاء البطن، وإلى عضلات الجذع والأطراف السفلية.
يمر الدم الشرياني الغني بالأكسجين في جميع أنحاء الجسم، لتوصيل العناصر الغذائية والأكسجين اللازمة لخلايا الأعضاء والأنسجة لأنشطتها، وفي الجهاز الشعري يتحول إلى دم وريدي. يعود الدم الوريدي المشبع بثاني أكسيد الكربون ومنتجات التمثيل الغذائي الخلوي إلى القلب ومنه يدخل إلى الرئتين لتبادل الغازات. أكبر الأوردة في الدورة الدموية الجهازية هي الوريد الأجوف العلوي والسفلي، الذي يتدفق إلى الأذين الأيمن.
أرز. رسم تخطيطي للدورة الرئوية والجهازية
يجب الانتباه إلى كيفية تضمين أجهزة الدورة الدموية للكبد والكلى في الدورة الدموية الجهازية. يدخل كل الدم من الشعيرات الدموية والأوردة في المعدة والأمعاء والبنكرياس والطحال إلى الوريد البابي ويمر عبر الكبد. في الكبد، يتفرع الوريد البابي إلى أوردة صغيرة وشعيرات دموية، ثم يتم إعادة الاتصال بها الجذع المشترك الوريد الكبدي، ويتدفق إلى الوريد الأجوف السفلي. يتدفق كل الدم من أعضاء البطن، قبل دخوله إلى الدورة الدموية الجهازية، عبر شبكتين شعريتين: الشعيرات الدموية لهذه الأعضاء والشعيرات الدموية في الكبد. يلعب نظام بوابة الكبد دورًا مهمًا. ويوفر تحييد المواد السامةوالتي تتشكل في الأمعاء الغليظة أثناء تحلل المواد غير الممتصة الأمعاء الدقيقةالأحماض الأمينية ويتم امتصاصها عن طريق الغشاء المخاطي للقولون في الدم. كما يتلقى الكبد، مثل سائر الأعضاء الأخرى، الدم الشرياني عبر الشريان الكبدي الذي ينشأ من الشريان البطني.
تحتوي الكلى أيضًا على شبكتين شعريتين: هناك شبكة شعرية في كل كبيبة مالبيغي، ثم ترتبط هذه الشعيرات الدموية لتشكل وعاءً شريانيًا، والذي ينقسم مرة أخرى إلى شعيرات دموية تتشابك مع الأنابيب الملتوية.
أرز. مخطط الدورة الدموية
من سمات الدورة الدموية في الكبد والكلى تباطؤ تدفق الدم، والذي تحدده وظيفة هذه الأعضاء.
الجدول 1. الاختلافات في تدفق الدم في الدورة الدموية الجهازية والرئوية
|
تدفق الدم في الجسم |
الدورة الدموية الجهازية |
الدورة الدموية الرئوية |
|
في أي جزء من القلب تبدأ الدائرة؟ |
في البطين الأيسر |
في البطين الأيمن |
|
في أي جزء من القلب تنتهي الدائرة؟ |
في الأذين الأيمن |
في الأذين الأيسر |
|
أين يحدث تبادل الغازات؟ |
في الشعيرات الدموية الموجودة في الصدر و تجاويف البطنوالدماغ والأطراف العلوية والسفلية |
في الشعيرات الدموية الموجودة في الحويصلات الهوائية في الرئتين |
|
ما هو نوع الدم الذي يتحرك عبر الشرايين؟ |
شرياني |
الأوردة |
|
ما هو نوع الدم الذي يتحرك عبر الأوردة؟ |
الأوردة |
شرياني |
|
الوقت الذي يستغرقه دوران الدم |
||
|
وظيفة الدائرة |
إمداد الأعضاء والأنسجة بالأكسجين ونقل ثاني أكسيد الكربون |
تشبع الدم بالأكسجين وإخراج ثاني أكسيد الكربون من الجسم |
وقت الدورة الدموية -زمن مرور جزء من الدم خلال الدوائر الكبرى والصغرى في الجهاز الوعائي. مزيد من التفاصيل في القسم التالي من المقال.
أنماط حركة الدم عبر الأوعية
المبادئ الأساسية للديناميكا الدموية
ديناميكا الدمهو أحد فروع علم وظائف الأعضاء الذي يدرس أنماط وآليات حركة الدم عبر أوعية الجسم البشري. عند دراستها يتم استخدام المصطلحات وتؤخذ في الاعتبار قوانين الهيدروديناميكية - علم حركة السوائل.
تعتمد السرعة التي يتحرك بها الدم عبر الأوعية على عاملين:
- من اختلاف ضغط الدم في بداية الوعاء ونهايته؛
- من المقاومة التي يواجهها السائل على طول طريقه.
يعزز اختلاف الضغط حركة السوائل: فكلما زاد حجمه، زادت كثافة هذه الحركة. تعتمد المقاومة في الجهاز الوعائي، والتي تقلل من سرعة حركة الدم، على عدد من العوامل:
- طول الوعاء ونصف قطره (كلما زاد الطول وصغر نصف القطر، زادت المقاومة)؛
- لزوجة الدم (5 مرات أكبر من لزوجة الماء)؛
- احتكاك جزيئات الدم بجدران الأوعية الدموية وفيما بينها.
المعلمات الدورة الدموية
يتم تنفيذ سرعة تدفق الدم في الأوعية وفقًا لقوانين ديناميكا الدم المشتركة مع قوانين الديناميكا المائية. تتميز سرعة تدفق الدم بثلاثة مؤشرات: السرعة الحجمية لتدفق الدم، والسرعة الخطية لتدفق الدم، وزمن الدورة الدموية.
سرعة تدفق الدم الحجمي -كمية الدم المتدفقة عبر المقطع العرضي لجميع الأوعية من عيار معين لكل وحدة زمنية.
السرعة الخطية لتدفق الدم -سرعة حركة جزيء الدم الفردي على طول الوعاء لكل وحدة زمنية. في وسط الوعاء، تكون السرعة الخطية هي الحد الأقصى، وبالقرب من جدار الوعاء تكون الحد الأدنى بسبب زيادة الاحتكاك.
وقت الدورة الدموية -الوقت الذي يمر فيه الدم عبر الدورة الدموية الجهازية والرئوية هو عادة 17-25 ثانية. يستغرق المرور عبر دائرة صغيرة حوالي 1/5، و4/5 من هذا الوقت للمرور عبر دائرة كبيرة.
القوة الدافعة لتدفق الدم في الجهاز الوعائي لكل جهاز من الدورة الدموية هو الفرق في ضغط الدم ( ΔР) في القسم الأولي من السرير الشرياني (الشريان الأورطي للدائرة الكبرى) والقسم الأخير من السرير الوريدي (الوريد الأجوف والأذين الأيمن). اختلاف ضغط الدم ( ΔР) في بداية السفينة ( ص1) وفي نهايته ( ص2) يكون القوة الدافعةتدفق الدم من خلال أي وعاء من الدورة الدموية. يتم استخدام قوة تدرج ضغط الدم للتغلب على مقاومة تدفق الدم ( ر) في نظام الأوعية الدموية وفي كل سفينة على حدة. كلما زاد تدرج ضغط الدم في الدورة الدموية أو في وعاء منفصل، زاد تدفق الدم الحجمي فيها.
أهم مؤشر لحركة الدم عبر الأوعية هو سرعة تدفق الدم الحجمي، أو تدفق الدم الحجمي(س)، والذي يُفهم على أنه حجم الدم المتدفق عبر المقطع العرضي الكلي لقاع الأوعية الدموية أو المقطع العرضي لسفينة فردية لكل وحدة زمنية. يتم التعبير عن معدل تدفق الدم باللتر في الدقيقة (لتر/دقيقة) أو الملليلتر في الدقيقة (مل/دقيقة). لتقييم حجم تدفق الدم عبر الشريان الأورطي أو المقطع العرضي الكلي لأي مستوى آخر من أوعية الدورة الدموية الجهازية، يتم استخدام هذا المفهوم تدفق الدم النظامي الحجمي.نظرًا لأنه في وحدة زمنية (دقيقة) يتدفق الحجم الكامل للدم الذي يخرجه البطين الأيسر خلال هذا الوقت عبر الشريان الأورطي والأوعية الأخرى للدورة الدموية الجهازية، فإن مفهوم تدفق الدم الحجمي النظامي مرادف لمفهوم (IOC). تبلغ نسبة IOC للشخص البالغ في حالة الراحة 4-5 لتر/دقيقة.
كما يتميز تدفق الدم الحجمي في العضو. في هذه الحالة، نعني إجمالي تدفق الدم المتدفق لكل وحدة زمنية عبر جميع الأوعية الشريانية أو الوريدية الصادرة للعضو.
وبالتالي، تدفق الدم الحجمي س = (P1 - P2) / ر.
تعبر هذه الصيغة عن جوهر القانون الأساسي للديناميكا الدموية، الذي ينص على أن كمية الدم المتدفقة عبر المقطع العرضي الكلي للجهاز الوعائي أو الوعاء الفردي لكل وحدة زمنية تتناسب طرديا مع الفرق في ضغط الدم في البداية و نهاية الجهاز الوعائي (أو الوعاء) ويتناسب عكسيا مع مقاومة تدفق الدم.
يتم حساب إجمالي تدفق الدم (النظامي) الدقيق في الدائرة الجهازية مع الأخذ بعين الاعتبار متوسط ضغط الدم الهيدروديناميكي في بداية الشريان الأورطي ص1، وعند فم الوريد الأجوف ص2.لأنه في هذا القسم من الأوردة يكون ضغط الدم قريبًا 0 ، ثم في التعبير للحساب سأو يتم استبدال قيمة MOC ريساوي متوسط ضغط الدم الشرياني الهيدروديناميكي في بداية الشريان الأورطي: س(اللجنة الأولمبية الدولية) = ص/ ر.
إحدى نتائج القانون الأساسي للديناميكا الدموية هي القوة الدافعةتدفق الدم في الأوعية الدموية - بسبب ضغط الدم الناتج عن عمل القلب. تأكيد ذات أهمية حاسمةإن قيمة ضغط الدم بالنسبة لتدفق الدم هي الطبيعة النابضة لتدفق الدم في كل مكان الدورة القلبية. أثناء انقباض القلب، عندما يصل ضغط الدم إلى الحد الأقصى، يزداد تدفق الدم، وأثناء الانبساط، عندما يكون ضغط الدم في حده الأدنى، ينخفض تدفق الدم.
ومع تحرك الدم عبر الأوعية من الشريان الأبهر إلى الأوردة، ينخفض ضغط الدم ويتناسب معدل انخفاضه مع مقاومة تدفق الدم في الأوعية. يتناقص الضغط في الشرايين والشعيرات الدموية بسرعة خاصة، لأنها تتمتع بمقاومة كبيرة لتدفق الدم، ولها نصف قطر صغير، وطول إجمالي كبير وفروع عديدة، مما يخلق عقبة إضافية أمام تدفق الدم.
تسمى المقاومة لتدفق الدم التي تنشأ في كامل قاع الأوعية الدموية للدورة الجهازية إجمالي المقاومة الطرفية(أوبس). لذلك، في صيغة حساب تدفق الدم الحجمي، الرمز ريمكنك استبداله بنظير - OPS:
س = ف/أوبس.
ومن هذا التعبير يتم استخلاص عدد من النتائج الهامة اللازمة لفهم عمليات الدورة الدموية في الجسم وتقييم نتائج القياس ضغط الدموانحرافاته. يتم وصف العوامل المؤثرة على مقاومة الوعاء لتدفق السوائل بواسطة قانون بوازويل، والذي بموجبه
أين ر- مقاومة؛ ل— طول السفينة; η - لزوجة الدم؛ Π - رقم 3.14؛ ص- نصف قطر السفينة.
من التعبير أعلاه يترتب على ذلك منذ الأرقام 8 و Π دائمة ليتغير قليلاً عند الشخص البالغ، ثم يتم تحديد قيمة المقاومة المحيطية لتدفق الدم من خلال القيم المتغيرة لنصف قطر الأوعية الدموية صولزوجة الدم η ).
وقد سبق أن ذكر أن نصف قطر الأوعية الدموية نوع عضلييمكن أن تتغير بسرعة ويكون لها تأثير كبير على مقدار مقاومة تدفق الدم (ومن هنا اسمها - أوعية المقاومة) وكمية تدفق الدم عبر الأعضاء والأنسجة. وبما أن المقاومة تعتمد على قيمة نصف القطر للقوة الرابعة، فحتى التقلبات الصغيرة في نصف قطر الأوعية تؤثر بشكل كبير على قيم مقاومة تدفق الدم وتدفق الدم. لذلك، على سبيل المثال، إذا انخفض نصف قطر الوعاء من 2 إلى 1 ملم، فإن مقاومته ستزيد بمقدار 16 مرة، ومع تدرج الضغط المستمر، سينخفض تدفق الدم في هذا الوعاء أيضًا بمقدار 16 مرة. سيتم ملاحظة التغيرات العكسية في المقاومة عندما يزيد نصف قطر الوعاء بمقدار مرتين. مع متوسط ثابت لضغط الدورة الدموية، يمكن أن يزيد تدفق الدم في أحد الأعضاء، بينما ينخفض في عضو آخر، اعتمادًا على الانقباض أو الاسترخاء العضلات الملساءجلب الأوعية الدمويةوعروق هذا العضو.
تعتمد لزوجة الدم على محتوى عدد خلايا الدم الحمراء (الهيماتوكريت)، والبروتين، والبروتينات الدهنية في بلازما الدم، وكذلك على حالة التجميعدم. في الظروف العاديةلا تتغير لزوجة الدم بنفس سرعة تجويف الأوعية الدموية. بعد فقدان الدم، مع قلة الكريات الحمر، نقص بروتينات الدم، تنخفض لزوجة الدم. مع كثرة كريات الدم الحمراء الكبيرة، وسرطان الدم، وزيادة تراكم كرات الدم الحمراء وفرط تخثر الدم، يمكن أن تزيد لزوجة الدم بشكل كبير، مما يستلزم زيادة في مقاومة تدفق الدم، وزيادة الحمل على عضلة القلب وقد يكون مصحوبًا بضعف تدفق الدم في أوعية الأوعية الدموية الدقيقة. .
في نظام الدورة الدموية المستقر، يكون حجم الدم الذي يطرده البطين الأيسر ويتدفق عبر المقطع العرضي للشريان الأورطي مساويًا لحجم الدم المتدفق عبر المقطع العرضي الإجمالي للأوعية في أي قسم آخر من الأوعية الدموية. الدورة الدموية النظامية. يعود هذا الحجم من الدم إلى الأذين الأيمن ويدخل إلى البطين الأيمن. ومنه يطرد الدم إلى الدورة الدموية الرئوية ومن ثم يعود إلى الدورة الدموية الرئوية عن طريق الأوردة الرئوية. القلب الأيسر. نظرًا لأن اللجنة الأولمبية الدولية للبطينين الأيسر والأيمن متماثلان، وأن الدورة الدموية الجهازية والرئوية متصلة في سلسلة، فإن السرعة الحجمية لتدفق الدم في نظام الأوعية الدموية تظل كما هي.
ومع ذلك، أثناء التغيرات في ظروف تدفق الدم، على سبيل المثال عند التحرك من الوضع الأفقي إلى الوضع الرأسي، عندما تسبب الجاذبية تراكمًا مؤقتًا للدم في أوردة الجزء السفلي من الجذع والساقين. وقت قصيرقد تصبح اللجنة الأولمبية الدولية للبطينين الأيسر والأيمن مختلفة. وسرعان ما تعمل الآليات داخل القلب وخارج القلب التي تنظم عمل القلب على مساواة حجم تدفق الدم عبر الدورة الدموية الرئوية والجهازية.
مع انخفاض حاد في عودة الدم الوريدي إلى القلب. مما يسبب انخفاضاقد ينخفض حجم السكتة الدماغية الضغط الشريانيدم. وإذا انخفض بشكل كبير، فقد ينخفض تدفق الدم إلى الدماغ. وهذا ما يفسر الشعور بالدوخة التي يمكن أن تحدث عندما يتحرك الشخص فجأة من الوضع الأفقي إلى الوضع العمودي.
الحجم والسرعة الخطية لتدفق الدم في الأوعية
يعد إجمالي حجم الدم في نظام الأوعية الدموية مؤشرا هاما للتوازن. متوسط قيمته 6-7% عند النساء، 7-8% من وزن الجسم عند الرجال ويتراوح بين 4-6 لترات؛ 80-85% من الدم من هذا الحجم يوجد في أوعية الدورة الدموية الجهازية، وحوالي 10% في أوعية الدورة الدموية الرئوية، وحوالي 7% في تجاويف القلب.
يوجد معظم الدم في الأوردة (حوالي 75%) - وهذا يشير إلى دورها في ترسيب الدم في الدورة الدموية الجهازية والرئوية.
تتميز حركة الدم في الأوعية ليس فقط بالحجم، ولكن أيضا السرعة الخطية لتدفق الدم.ومن المفهوم أنه المسافة التي يتحركها جزيء من الدم لكل وحدة زمنية.
هناك علاقة بين السرعة الحجمية والخطية لتدفق الدم، موضحة بالتعبير التالي:
V = س/العلاقات 2
أين الخامس- سرعة تدفق الدم الخطية، مم / ثانية، سم / ثانية؛ س- سرعة تدفق الدم الحجمي. ص- رقم يساوي 3.14؛ ص- نصف قطر السفينة. ضخامة العلاقات العامة 2يعكس مساحة المقطع العرضي للسفينة.
أرز. 1. التغيرات في ضغط الدم والسرعة الخطية لتدفق الدم ومنطقة المقطع العرضي في أجزاء مختلفة من الجهاز الوعائي
أرز. 2. الخصائص الهيدروديناميكية للسرير الوعائي
من التعبير عن اعتماد السرعة الخطية على الحجم في أوعية الجهاز الدوري، فمن الواضح أن السرعة الخطية لتدفق الدم (الشكل 1) تتناسب مع تدفق الدم الحجمي عبر الأوعية (الأوعية) و يتناسب عكسيا مع مساحة المقطع العرضي لهذه السفينة (السفينات). على سبيل المثال، في الشريان الأورطي، الذي يحتوي على أصغر مساحة مقطعية في الدورة الدموية الجهازية (3-4 سم2)، السرعة الخطية لحركة الدمالأكبر وفي الراحة على وشك 20-30 سم/ثانية. في النشاط البدنييمكن أن تزيد 4-5 مرات.
باتجاه الشعيرات الدموية، يزداد إجمالي التجويف المستعرض للأوعية، وبالتالي تنخفض السرعة الخطية لتدفق الدم في الشرايين والشرينات. في الأوعية الشعرية، التي تكون مساحة المقطع العرضي الإجمالي أكبر منها في أي قسم آخر من أوعية الدائرة الكبرى (500-600 مرة أكبر من المقطع العرضي للشريان الأورطي)، فإن السرعة الخطية لتدفق الدم يصبح الحد الأدنى (أقل من 1 مم / ثانية). يخلق بطء تدفق الدم في الشعيرات الدموية أفضل الظروفللتسرب العمليات الأيضيةبين الدم والأنسجة. في الأوردة، تزداد السرعة الخطية لتدفق الدم بسبب انخفاض إجمالي مساحة مقطعها العرضي عند اقترابها من القلب. عند مدخل الوريد الأجوف تكون 10-20 سم/ث، ومع الأحمال تزيد إلى 50 سم/ث.
لا تعتمد السرعة الخطية لحركة البلازما على نوع الأوعية فحسب، بل تعتمد أيضًا على موقعها في تدفق الدم. هناك نوع من تدفق الدم الصفحي، حيث يمكن تقسيم تدفق الدم إلى طبقات. في هذه الحالة، تكون السرعة الخطية لحركة طبقات الدم (البلازما بشكل رئيسي) القريبة أو المتاخمة لجدار الوعاء الدموي هي الأدنى، والطبقات الموجودة في مركز التدفق هي الأعلى. تنشأ قوى الاحتكاك بين البطانة الوعائية وطبقات الدم الجدارية، مما يؤدي إلى ضغوط القص على البطانة الوعائية. تلعب هذه التوترات دورًا في إنتاج البطانة للعوامل الفعالة في الأوعية الدموية التي تنظم تجويف الأوعية الدموية وسرعة تدفق الدم.
توجد خلايا الدم الحمراء في الأوعية (باستثناء الشعيرات الدموية) في الغالب في الجزء المركزي من تدفق الدم وتتحرك فيه بسرعة نسبية. السرعه العاليه. على العكس من ذلك، توجد الكريات البيض في الغالب في الطبقات الجدارية لتدفق الدم وتقوم بحركات متدحرجة بسرعة منخفضة. وهذا يسمح لهم بالارتباط بمستقبلات الالتصاق في المواقع الميكانيكية أو الضرر الالتهابيالبطانة، تلتصق بجدار الوعاء الدموي وتهاجر إلى الأنسجة لأداء وظائف الحماية.
مع زيادة كبيرة في السرعة الخطية لحركة الدم في الجزء الضيق من الأوعية، في الأماكن التي تنطلق فيها فروعها من الوعاء، يمكن استبدال الطبيعة الصفائحية لحركة الدم بأخرى مضطربة. وفي هذه الحالة قد تتعطل الحركة الطبقية لجزيئاته في مجرى الدم، وقد تنشأ مشاكل بين جدار الوعاء الدموي والدم. قوى عظيمةإجهادات الاحتكاك والقص مقارنة بالتدفق الصفحي. يتطور تدفق الدم الدوامي، مما يزيد من احتمالية تلف البطانة وترسب الكوليسترول والمواد الأخرى في الطبقة الداخلية لجدار الوعاء الدموي. هذا يمكن أن يؤدي إلى عطل ميكانيكيالهياكل جدار الأوعية الدمويةوبدء تطور الجلطات الدموية الجدارية.
وقت الدورة الدموية الكاملة، أي. عودة جزيء الدم إلى البطين الأيسر بعد قذفه ومروره عبر الدورة الدموية الجهازية والرئوية تكون 20-25 ثانية لكل جزة، أو بعد حوالي 27 انقباضًا من بطينات القلب. يتم قضاء ربع هذا الوقت تقريبًا في نقل الدم عبر أوعية الدورة الدموية الرئوية وثلاثة أرباع عبر أوعية الدورة الدموية الجهازية.
141 142 ..دوائر الدورة الدموية (تشريح الإنسان)
تم اكتشاف نمط حركة الدم في دوائر الدورة الدموية بواسطة دبليو هارفي (1628). منذ ذلك الوقت، تم إثراء عقيدة تشريح ووظائف الأوعية الدموية بالعديد من البيانات التي كشفت عن آلية إمداد الدم العام والإقليمي. في عملية التطوير في نظام الدورة الدمويةحدثت بعض المضاعفات الهيكلية، خاصة في القلب، وبالتحديد في الحيوانات العليا، تم تقسيم القلب إلى أربع حجرات. يتكون قلب السمكة من حجرتين - الأذين والبطينين، ويفصل بينهما صمام ذو شرفتين. يتدفق إلى الأذين الجيب الوريدي، ويتواصل البطين مع المخروط الشرياني. في هذا القلب المكون من غرفتين، يتدفق الدم الوريدي، والذي يتم تفريغه في الشريان الأورطي ثم إلى الأوعية الخيشومية للأكسجين. في الحيوانات ذات المظهر التنفس الرئوي(الأسماك ذات التنفس المزدوج، البرمائيات) يتشكل حاجز به ثقوب في الأذين. في هذه الحالة، يدخل كل الدم الوريدي إلى الأذين الأيمن، ويدخل الدم الشرياني إلى الأذين الأيسر. يدخل الدم من الأذينين إلى البطين المشترك، حيث يمتزج.
في قلب الزواحف، بسبب وجودها غير الكامل حاجز بين البطينين(ما عدا التمساح الذي لديه الحاجز الكامل) هناك فصل أكثر مثالية لتدفقات الدم الشرياني والوريدي. يمتلك التماسيح قلبًا مكونًا من أربع غرف، ولكن يحدث اختلاط الدم الشرياني والوريدي في الأطراف بسبب اتصال الشرايين والأوردة.
الطيور، مثل الثدييات، لديها قلب من أربع غرف وهناك فصل كامل لتدفق الدم ليس فقط في القلب، ولكن أيضا في الأوعية الدموية. ملامح بنية القلب و السفن الكبيرةفي الطيور يوجد قوس الأبهر الأيمن، بينما القوس الأيسر يضمر.
في الحيوانات العليا والبشر، الذين لديهم قلب من أربع غرف، يتم تمييز دوائر الدورة الدموية الكبرى والصغرى والقلبية (الشكل 138). مركز هذه الدوائر هو القلب. وبغض النظر عن تركيبة الدم، فإن جميع الأوعية التي تصل إلى القلب تعتبر أوردة، وتلك التي تخرج منه تعتبر شرايين.
أرز. 138. مخطط الدورة الدموية (حسب كيش-سينتاغوتاي).1 - أ. الكاروتيس كومونيس؛ 2 - قوس الشريان الأورطي. 3 - أ. الرئوية. 4 - ت. الرئوية. 5 - البطين الشرير. 6 - البطين أيمن. 7 - الجذع البطني. 8 - أ. المساريقي العلوي 9 - أ. المساريقي السفلي 10 - ق. الأجوف السفلي؛ 11 - الشريان الأورطي. 12 - أ. الحرقفة الشيوعية. 13 - فاسا بيلفينا. 14 - أ. الفخذ. 15 - ق. الفخذ. 16 - ق. الحرقفة الشيوعية. 17 - ق. بورتي. 18 - ت. الكبد. 19 - أ. تحت الترقوة. 20 - ق. تحت الترقوة. 21 - ق. الأجوف متفوقة. 22 - ق. jugularis الداخلية
الدورة الدموية الرئوية (رئوي). يمر الدم الوريدي من الأذين الأيمن عبر الفتحة الأذينية البطينية اليمنى إلى البطين الأيمن، الذي ينقبض ويدفع الدم إلى الجذع الرئوي. وينقسم الأخير إلى الشرايين الرئوية اليمنى واليسرى، ويمر عبر نقير الرئتين. فيأنسجة الرئة
تنقسم الشرايين إلى شعيرات دموية تحيط بكل سنخ. بعد أن تطلق خلايا الدم الحمراء ثاني أكسيد الكربون وتثريها بالأكسجين، يتحول الدم الوريدي إلى دم شرياني. يتدفق الدم الشرياني عبر أربعة أوردة رئوية (يوجد وريدان في كل رئة) إلى الأذين الأيسر، ثم يمر عبر الفتحة الأذينية البطينية اليسرى إلى البطين الأيسر. تبدأ الدورة الدموية الجهازية من البطين الأيسر. الدورة الدموية الجهازية . يتم إخراج الدم الشرياني من البطين الأيسر إلى الشريان الأورطي أثناء انقباضه. ينقسم الشريان الأورطي إلى شرايين تزود الدم إلى الرأس والرقبة والأطراف والجذع وكل شيءاعضاء داخلية ، والتي تنتهي في الشعيرات الدموية. يتم إطلاق العناصر الغذائية والماء والأملاح والأكسجين من الشعيرات الدموية إلى الأنسجة، ويتم إعادة امتصاص المنتجات الأيضية وثاني أكسيد الكربون. تتجمع الشعيرات الدموية في الأوردة، حيث يبدأ الجهاز الوريدينظام الأوعية الدموية