RESPIRATORNI I CIRKULATORNI
SISTEM ČOVEKA
Doc. dr Snežana Marković
Institut za biologiju i ekologiju
Prirodnorirodno-matematički fakultet
Univerzitet u Kragujevcu
DISANJE I KRVOTOK
Disanje – proces kojim se ćelije snabdevaju kiseonikom; razmena O2 i CO2 između tela i
spoljašnje sredine, između telesnih tečnosti i ćelija
Cirkulatorni sistem vrši transport O2
Kiseonik je neophodan za stvaranje energije u ćelijama
Respiratorni i cirkulatorni sistem učestvuju u eliminisanju CO2 iz organizma
Fina usaglašenost respiratornog i cirkulatornog sistema sa nervnim sistemom
Disanje svesno/nesvesni proces
Udahnuta količina vazduha se prečišćava, zagreva i vlaži prolaskom kroz nosne šupljine;
prolazi kroz farinks, traheju, bronhije, bronhiole, alveole; difuzijom iz alveola kiseonik
prelazi u plućne kapilare
Ugljen dioksid izlazi obrnutim putem iz organizma
Krv koja kruži velikim (sistemska cirkulacija) i malim krvotokom (plućna cirkulacija)
transportuje krv iz pluća do svih ćelija
Plućne vene → leva pretkomora srca → leva komora srca → aorta (veliki krvotok) →
arterije → arteriole → kapilari → tkiva i ćelije → venski kapilari → venule → vene →
gornja i donja šuplja vena → desna pretkomora srca → desna komora srca → plućna
arterija (mali krvotok) → pluća (razmena gasova)
Krv – krvna plazma i krvne ćelije: eritrociti (transport gasova), leukociti (imuni odgovor),
trombociti (hemostaza)
Srce funkcioniše kao pumpa
Uloga nervnog sistema u regulaciji aktivnosti respiratornog i cirkulatornog sistema
DISANJE
Disanjem se unosi O2 a izbacuje CO2 iz tela
Čovek udahne i izdahne oko 5-6 L vazduha u minutu; 16 udisaja u min
Spoljašnje, unutrašnje i ćelijsko disanje
Gornji disajni putevi: nosne šupljine, farinks (ždrelo)
Donji disajni putevi: larinks (grkljan), traheja (dušnik), bronhije, bronhiole, alveole
Građa pluća: dva plućna krila, desno od tri režnja, a levo od dva režnja
Osnovna morfološka i anatomska jedinica pluća je lobulus od alveola, kapilarnih
sudova, vezivnog tkiva, nerava
Pluća su zaštićena rebrima, kičmom, pleurom (dvoslojna membrana – plućna
maramica)
Pokreti pluća zavise od spoljašnjih i unutrašnjih međurebarnih mišića i dijafragme –
kontrakcijom ovih mišića smanjuje se pritisak u grudnoj šupljini → udisaj;
relaksacija mišića izaziva povećanje pritiska → izdisaj
Alveolarni pritisak je negativan prilikom inspirijuma, a pozitivan tokom ekspirijuma
– u odnosu na barometarski pritisak
Razmena gasova između alveola i krvi ostvaruje se difuzijom, a zasniva se na
različitim parcijalnim pritiscima u alveolama i eritrocitima (∆pO2 8 kPa, ∆pCO2 0.8
kPa);
Surfaktant (proteini i fosfolipidi) pokriva unutrašnju površinu alveola;
Inervacija pluća: produžena moždina
(inspiracijski i ekspiracijski centar),
pons (pneumotaksički i apneustički
centar), nervus vagus,
n.glosofaringeus
Respiratorni senzori:
Hemosenzori centralni u
produženoj moždini (↑pCO2 i H+
u CSL), periferni u karotidnoj i
arterijskoj cirkulaciji (↓pO2 u
krvi)
Mehanoreceptori u zidu grudnog
koša
Plućni senzori u traheji i
bronhijama
Mišićna vretena u respiratornim
mišićima
Poremećaji u disanju
Hiperpneja i hipopneja – abnormalan porast ili pad dubine i frekvencije respiratornih
pokerta
Tahipneja (ubrzano), bradipneja (usporeno) i apneja (prestanak) – abnormalne promene u
frekvenciji disanja
Hiper i hipoventilacija – volumen izdahnutog CO2 je veći ili manji od količine stvorenog CO2
u mitohondrijama
Dispneja – teško i naporno disanje
Ortopneja – teško disanje osim u uspravnom pložaju
Prečišćavanje respiratornog vazduha – mukus nosa, grla, traheje i bronhija; makrofagi;
cilijarni pokrov
Kapaciteti pluća: totalni – 6-7 L ═
vitalni – 5,3 L (respiratorni – 0,5 L,
inspiratorni rezervni – 3 L,
ekspiratorni rezervni – 1,7 L)
+ rezidualni – 1,3 L
Fiziološki i funkcionalni mrtav prostor (oralna, nazalna,
faringealna šupljina, traheja i bronhije)
Alveolarni prostor razmene gasova
STVARANJE GLASA
Dva sluzokožna nabora u vidu membrane unutar larinksa
Tokom govora mišići larinksa se kontrahuju, glasne žice se spajaju, vazduh izbacije
iz pluća → vazduh prolazi kroz pukotinu nastalu između glasnih žica, treperenje i
stvaranje glasa
Relaksacijom mišića razdvajaju se glasne žice i prestaje stvaranje zvuka
Dužina i zategnutost glasnih žica utiču na dubinu glasa; kod muškaraca glasne žice
su duže i sporije trepere – dublji glas
Glasnost govora zavisi od jačine kojom se vazduh istiskuje između glasnih žica
KRVOTOK
Uloga krvotoka je transport i razmena gasova i hranljivih i štetnih materija sa ćelijama i
tkivima
Krvotok: srce, arterije, arteiole, kapilari, venule, vene
Arterije – odvode krv iz srca i transportuju do svih tkiva
Aorta odvodi oksigenisanu krv iz leve komore srca → sistemski krvotok
Plućna arterija odvodi deoksigenisanu krv iz desne komore srca → plućni krvotok
Građa arterija: spoljašnji vezivni sloj, glatko-mišićni sloj, elastični sloj i endotel;
odupiru se visokom krvnom pritisku
Vene – dovode krv u srce
Gornja šuplja vena dovodi deoksigenisanu krv u desnu pretkomoru srca
Plućna vena dovodi oksigenisanu krv u levu pretkomoru srca
Građa vena: tanki spoljašnji vezivni sloj, glatko-mišićni sloj, endotel; mišići i endotel
izgrađuju venske zaliske
Sistemske arterije: aorta, karotidna
arterija, pazušna arterija (subclavian a),
nishodna aorta, bubrežna arterija (renal a),
bedrena arterija (iliac a), butna arterija
(femoral a)
Plućna arterija (pulmonary a)
Sistemske vene: gornja šuplja vena
(superior v cava), jugularna vena, pazušna
vena (subclavian v), donja šuplja vena
(interior v cava), bubrežna vena (renal v),
hepatična vena, portalna vena, bedrena
vena (iliac v), butna vena (femoral v)
Plućna vena (pulmonary v)
Kapilarni sistem: arteriole, metarteriole,
kapilari, venule
Građa kapilara: jednoslojni epitel,
sadrži male (2-5 nm) ili velike pore
(20-80 nm, u bubrezima i jetri)
Filtracija (oko 20 L/dan u
intersticijum; bez bubrežne filtracije)
i reapsorpcija tečnosti (oko 18 L/dan
u venule, 2 L/dan u limfotok)
Građa arteriola i venula: spoljašnji
vezivni sloj, tanak sloj glatkomišićnih ćelija, endotel
Inervacija (simpatikusna i
parasimpakisna) mišićnih ćelija u
zidu arteriola
Uloga u razmeni materija i gasova
između krvnog sistema i tkiva
Radna hiperemija
SRCE – telesna pumpa
Srce upumpava u aortu i plućnu arteriju oko 5 L krvi u min (13% mozak, 4% srce, 2025% bubrezi, 10% koža, 24% digestivni trakt i jetra, 21% skeletni mišići);
distribucija volumena i otpora
Otkucaji srca – automatske srčane kontrakcije; oko 3 milijardi otkucaja tokom
prosečnog životnog veka
Građa srca:
šuplji organ od srčanog mišićnog tkiva koje obavija perikard,
dve komore,
dve pretkomore,
septumi (pregrade),
srčani zalisci (trikuspidalni na prelazu desne pk u k, mitralni na prelazu iz l pk u
k, aortin, plućni);
leva strana srca – sistemski krvotok;
desna strana srca – plućni krvotok
Ishrana srčanog mišića
Koronarni krvotok: dve koronarne arterije se odvajaju od aorte → manje arterije →
kapilari →vene → krv iz koronarnih vena se uliva u desnu pretkomoru
Koronarna bolest: suženje koronarnih arterija usled nagomilavanja masti u
zidovima ovih krvnih sudova
SRČANI CIKLUS
Period od završetka jedne srčane
kontrakcije do završetka druge – oko 1 s
60-80 otkucaja u min u mirovanju
Do 200 otkucaja u min pri fizičkom radu
Srčani zalisci sprečavaju vraćanje
istisnute krvi – zvuk
Dijastola (relaksacija srca) – faza
relaksacije i faza punjenja
Sistola (kontrakcija) pretkomora (P),
Sistola komora (QRS) – faza kontrakcije
i ejekciona faza
Sinoatrijalni čvor u desnoj pretkomori
Atrioventrikularni čvor na prelazu iz
desne pk u k
Hisov snop i Purkinjeova vlakna
(komore)
Simpatička i
parasimpatička
inervacija
CIRKULACIJA KRVI
Sistemska i plućna cirkulacija
Oksigenisana i deoksigenisana krv
Smer kretanja krvi
Plućna cirkulacija; Vena porta
Venski protok u donjim
ekstremitetima0
KRVNI PRITISAK
Arterijski pritisak: donji dijastolni i gornji
sistolni
Normalan KP između 80-120 mmHg
Nizak KP ne obezbeđuje dovoljnu
prokrvljenost svih organa
Visok KP može da ošteti krvne sudove i
organe
Nagle promene KP pokreću odgovor nervnog
sistema
Spore, hronične promene KP pokreću
odgovor i regulisane su hormonima
Hormoni: natriuretički faktor (pretkomore)
– snižava KP; renin, angiotenzin, aldosteron,
vazopresin – povećavaju KP
Hipertenzija
CIRKULACIJA KRVI
Regulacija cirkulacije – (i) optimalna regulacija
srčane aktivnosti i KP, (ii) adekvatna perfuzija
svih sistema, (iii) usmeravanje krvi u aktivne
organske sisteme
1. Lokalna regulacija krvnog protoka – miogeni
efekti, nedostatak kiseonika, lokalni metabolički
efekti (CO2, H+), vazoaktivne supstance
2. Hormonska kontrola – NO (VD), endotelin1
(VD i VK), adrenalin (VD – visoka konc. α1 rec. i
VK – niska konc. β2 rec.), eikosanoidi
(prostaglandin, tromboksan – VK; prostaciklin –
VD), bradikinin, kalidin, histamin (VD)
3. Nervna regulacija cirkulacije – simpatički
(noradrenalin – VK, α1 rec.), parasimpatički
(VD)
Centri u produženoj moždini i ponsu (presorna i
depresorna oblast); informacije iz hipotalamusa
(termoregulacija)
Senzori i receptori u cirkulaciji
Cirkulatorni šok – akutna ili subakutna
progresivna generalizovana insuficijencija cir.
sis., poremećaj mikrocirkulacije, nemogućnost
adekvatnog dotoka krvi u vitalne organe
KRV
Tečno vezivno tkivo – plazma i krvni elementi (eritrociti, leukociti i
trombociti)
Uloge krvi: transport (gasova, materija), termoregulacija, zaštitna,
hemostaza, puferski sistem
Eritrociti – transport gasova i materija
Leukociti - zaštita
Trombociti - hemostaza
Hematopoeza u kostnoj srži
Eritropoetin
Eritroidne ćelije
EpoR –
membranski
JAK2 (tirozin
kinaza)
STAT
transkripcioni
faktori
U jedro
STATpojačivači
Ekspresija gena
za globin
(sinteza
hemoglobina),
Bcl-x (inhibicija
apoptoze)
ERITROCITI
Struktura i uloga
Evolutivni razvoj eritrocita
Broj eritrocita; policitemija, anemija
Oblik i veličina eritrocita; srpasta
anemija
Hemoglobin – globin i hem
Deoksi i oksihemoglobin
Životni vek i degradacija
Krvne grupe
TRANSPORT KISEONIKA
Hemoglobin – globin (adultni 2 α i 2 β
lanca) i hem (protoporfirin IX, sa Fe u
centru)
Deoksi i oksihemoglobin – oksigenacija
Oksidacija → methemoglobin
Kriva disocijacije kiseonika (pomeranje
ulevo – povećanje afiniteta Hb za O2,
obrnuto u desno)
Fetalni Hb, mioglobin, CO, metHb
TRANSPORT UGLJEN DIOKSIDA
(i) CO2 kao takav u krvi, (ii)
delovanjem karboanhidraze u obliku
HCO3-, (iii) kao karbaminoHb
Hipoksija – smanjeno dopremanje
kiseonika tkivima: hipoksična h,
anemična h, ishemična h
Osetljivost moždanog tkiva na
hipoksiju
Cijanoza – plavičasta boja kože,
usana, noktiju usled velike količine
deoksigenisanog Hb
Download

DISANJE I KRVOTOK - cpctas