A szív és keringés

Az anyagszállítási feladatokat a szervezetben elsősorban a vérkeringési rendszer látja el. Az ember keringési rendszere a szívből, a szívből kifelé vezető artériákból, a szív felé vezető vénákból, valamint a nagyereket összekötő kapillárisokból áll. A keringési rendszerben áramló testfolyadék állandó mozgásban van, ezt az áramlást a szív hozza létre. Összehúzódásával a vért mozgásba hozza, és az áramlást billentyűi segítségével egyirányúvá teszi.

A szív felépítése és működése

A keringési rendszer központja a szív. Falát nagyrészt szívizomszövet építi fel. Kívülről szívburok, belülről szívbelhártya burkolja. A szív táplálását a szívből kilépő érből, az aortából eredő két koszorúér látja el. Hajszálereikkel behálózzák a szívizomszövetet, amelynek jó vérellátásra van szüksége az állandó erőkifejtéshez. A vénás vért a szív visszerei szállítják. A szív falában szívizomszövet található, mely harántcsíkolt izomrostokból áll; ezek egymással összefüggő hálózatot hoznak létre. A szív működésének alapja a szívizomzat ritmusos összehúzódása és elernyedése. Az összehúzódások és elernyedések nem egy időben terjednek ki az egész szívre, hanem a két pitvar, majd a két kamra egymást váltva végzi ezt a mozgást. A szív összehúzódásait önálló ingerképző rendszere hozza létre, mely módosult szívizomrostokból áll. Ennek elsődleges központja a jobb pitvar falában lévő szinuszcsomó. Ha a szívben az inger elég erős ahhoz, hogy összehúzódást váltson ki, akkor az összehúzódás a pitvarok, illetve a kamrák minden rostjára ráterjed. A szívizomzat ingerelt része tehát vagy ernyedt állapotban van, vagy teljes tömegében összehúzódik.

A szívizom összehúzódása közben ingerelhetetlen. Így tartós összehúzódás nem alakulhat ki benne, csak egymást követő összehúzódások sorozata. A szívműködés közben elektromos potenciálváltozás keletkezik. A potenciált műszerrel mérni lehet. A potenciálváltozást bemutató diagram az elektrokardiogram (EKG). Az egészséges felnőtt ember szíve percenként és nyugalomban 72-szer húzódik össze. A bal kamra egyetlen összehúzódással kb. 70 ml vért juttat az aortába. A nyugalmi keringési perctérfogat tehát mintegy 5 liter vér. Ez fizikai munka hatására többszörösére növekedhet. Munkavégzés közben nemcsak az összehúzódások száma, hanem az egy összehúzódás alkalmával továbbított vér mennyisége is megnő.

A szív üregrendszerét a szívsövény hosszanti irányban jobb és bal szívfélre osztja. Mindkét részben egy-egy pitvart, illetve kamrát különböztetünk meg. A jobb pitvarba a test felől érkező gyűjtőerek hozzák vissza az elhasznált vért. A bal pitvarba a tüdő gyűjtőerei szállítják az oxigénben felfrissült vért. A vér befogadása a pitvarokba, majd továbbítása a kamrák felé nem kíván nagy erőkifejtést a pitvar izomzatától, mert kis nyomással szemben kell vért továbbítania. Ezért a pitvarokban vékonyabb a szívfal. A kamrákból nagy erővel kell kilökni a vért a jobb kamrákból a tüdő felé, de főleg a bal kamrából a test felé vezető verőérbe. Itt a verőerek jóval nagyobb ellenállásával szemben kell a vért továbbítani. Ezért jóval vastagabb az izomréteg a kamrák falában, különösen a bal kamráé. Ez látja el a test legnagyobb részét friss vérrel. A szív üregrendszerében a belső kötőszöveti hártyából kialakult szívbillentyűk választják el egymástól a pitvart és a kamrát, ill. a kamrát és a verőereket. Működésükkel a vér egyirányú áramlását biztosítják a szívben. Megkülönböztetünk félhold alakú, ún. zsebes billentyűt és vitorlás, ún. pitvarkamrai billentyűt (melyet a billentyűhöz a kamra területén ínhúrral kötődő szemölcsizom mozgat). A szív szakaszos működése ellenére az erekben a véráramlás folyamatos, mivel az aorta és az artériák rugalmasan működnek, így ritmusuk megfelel a szívműködés ritmusának. Ez a folyamat az erek falának ütemes lüktetése, a pulzus.

Az érrendszerben több értípust különbözetünk meg. A szívből kilépő erek – az aortát is beleértve – a verőerek, vagyis artériák, melyek rugalmas fallal rendelkeznek. Összkeresztmetszetük a szívtől távolodva nő, mert az aortából a kapillárisok felé haladva nagymértékben megnő az erek száma és minden artéria egyre kisebb keresztmetszetű artériára ágazik szét. A szív felé vezető erek a gyűjtőerek, vagyis vénák, melyek a harántcsíkolt izmok kötegei között futnak. Összkeresztmetszetük a szív felé csökken, faluk rugalmatlan. A nagy vénákban találhatók a billentyűk. A vénákat és gyűjtőereket összekötő hajszálerek a kapillárisok. Összkeresztmetszetük óriási, míg egyedi keresztmetszetük rendkívül kicsi. Ezek képezik az érrendszer legjelentősebb szakaszát, mivel itt történik az anyagcsere.