循環(huán)系統(tǒng)(circulatory system)是分布于全身各部的連續(xù)封閉管道系統(tǒng),它包括心血管系統(tǒng)(cardiovascular system)和淋巴系統(tǒng)(lymphatic system)。
心血管系統(tǒng)由心臟和血管(blood vessel)組成,血管內(nèi)循環(huán)流動的是血液。
淋巴系統(tǒng)由淋巴管(lymphaticvessel)、淋巴組織(lymphatictissue)和淋巴器官(lymphaticorgan)組成,淋巴管內(nèi)流動的是淋巴液(lymph)。
今天我們要了解的是心血管系統(tǒng)(cardiovascular system)。
一、血管(blood vessel)的類型
Blood vessel有3種類型:動脈(artery)、靜脈(vein)和毛細(xì)血管(capillary)。?
1. 動脈(artery)
Artery將blood運(yùn)出心臟(from heat),人體最大的artery是大/主動脈(aorta)。Artery會分支形成直徑小一些的微動脈(arteriole)。動脈中的血壓較高,因此動脈壁比較厚。
2. 靜脈(Vein)
Vein將blood運(yùn)回心臟(to heart),人體最大的vein是vena cava,其中上腔靜脈(superior vena cava)收集頭頸、上肢和胸背部等處的靜脈血運(yùn)回心臟,下腔靜脈(inferior vena cava)收集腹部、盆部、下肢部靜脈血運(yùn)回心臟。
與artery一樣,vein也會分支形成直徑小一些的微靜脈(venule)。
靜脈中的血壓較低,為了讓血液能夠回到心臟,vein含有一個特殊的結(jié)構(gòu)——靜脈瓣膜(valve)。
Valve的作用是阻止血液回流(backflow),當(dāng)vein周圍的骨骼肌(skeletal muscle)收縮擠壓vein時(上圖綠色箭頭),血壓升高,血液沖開valve,流向心臟;同時,圖中擠壓處下方的valve由于血液回流而關(guān)閉。在valves的綜合作用下,vein中無壓力的血液不斷流回心臟。
3. 毛細(xì)血管(capillary)
Capillary連接arteriole和venule,只有一層內(nèi)皮細(xì)胞(endothelium),在這里blood與組織細(xì)胞(tissue cell)進(jìn)行物質(zhì)的交換。
毛細(xì)血管壁只有一層內(nèi)皮細(xì)胞(endothelial cells)
毛細(xì)血管的直徑很小,最細(xì)的地方只允許單個紅細(xì)胞通過。
二、心臟結(jié)構(gòu)
人體的心臟有4個chamber:右心房(right atrium)、右心室(right ventricle)、左心房(left atrium)和左心室(left ventricle)。下圖是心臟的冠狀截面(coronal plane),我們可以清楚地看到這4個chamber。
仔細(xì)觀察上圖,可發(fā)現(xiàn)Atrium和ventricle之間存在瓣膜,叫做房室瓣(atrioventricular valve)。Right atrium和right ventricle之間的valve有3個三角形的瓣膜,因此也被稱為三尖瓣(tricuspid)。Left atrium和left ventricle之間有2個瓣膜,被稱為二尖瓣(bicuspid)。
除了atrium和ventricle之間存在valve,肺動脈(pulmonary artery)和主動脈(aorta)也存在valve,valve的形狀呈半月形,因此叫做半月瓣(semilunar valve)。其中pulmonary artery是血液從right ventricle運(yùn)輸?shù)椒尾康难?pulmonary就是lung的意思),aorta則是血液從left ventricle運(yùn)輸?shù)饺淼难堋?/p>
下圖是心臟的另一個剖面——橫斷面(transverse plane),這樣我們可以看到4個valve的樣子了。
心臟的結(jié)構(gòu)了解后,我們接下來看看總愛迷路的紅細(xì)胞AE3803是如何在血液中循環(huán)的。
三、血液循環(huán)(blood circuit)
人體血液有2個circuits,分別是肺循環(huán)(pulmonary circuit)和體循環(huán)(systemic circuit)。
顧名思義,肺循環(huán)(pulmonary circuit)就是流向肺部(lungs)的circuit,包括上圖中①②③④⑤⑥。體循環(huán)(systemic circuit)就是流向全身的circuit,包括上圖中的⑦⑧⑨⑩?。
1. 肺循環(huán)(pulmonary circuit)
來自最大的靜脈⑩superior vena cava和?inferior vena cava的血液匯總進(jìn)入right atrium,⑩和?的血液氧氣含量低,因此需要被pump到lungs進(jìn)行氣體交換(gas exchange),獲得oxygen。
首先,Right atrium收縮(systole),血液壓力增大,沖開tricuspid進(jìn)入right ventricle (血液從①到②)。當(dāng)right ventricle充滿血液時,right ventricle再收縮(systole),血液沖開semilunar valve進(jìn)入pulmonary artery,隨后分開進(jìn)入兩個lungs (從②到③)。
注意:當(dāng)right ventricle收縮時,tricuspid會關(guān)閉,防止血液回流到right atrium。Pulmonary artery里的semilunar valve可以在right ventricle舒張(diastole)時,阻止血液回流到right ventricle。
血液到達(dá)lungs,在肺泡(alveoli)處進(jìn)行g(shù)as exchange,丟掉CO2,獲得O2?(在④處發(fā)生)。
經(jīng)過gas exchange后,血液充滿氧氣(oxygenated blood),但壓力卻急劇下降,不能直接運(yùn)送到全身,因此需要經(jīng)過⑤pulmonary vein回到心臟的⑥left atrium。
注意:我們不能簡單地認(rèn)為動脈血氧含量高,靜脈血氧含量低,比如pulmonary artery雖然是artery,但氧含量低(deoxygenated),而pulmonary vein雖然是vein,但氧含量高(oxygenated)。
2. 體循環(huán)(systemic circuit)
Left atrium收縮,使得⑥處的oxygenated blood沖開bicuspid進(jìn)入⑦left ventricle。Left ventricle收縮,將血液pump到aorta,隨后進(jìn)入⑨全身進(jìn)行g(shù)as exchange,為組織細(xì)胞提供O2并帶走CO2,最后再次通過⑩?進(jìn)入right atrium。
注意:講解時,我們是按right atrium先收縮,引起pulmonary circuit;left atrium后收縮,引起systemic circuit。但實(shí)際上,right和left atrium是同時收縮,兩種blood circuit同時發(fā)生的。
好了,到這里,AE3803已經(jīng)走完整個blood circuit,你搞明白了嗎?
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