40.3: Moyo wa Mamalia na Mishipa ya Damu

Ujuzi wa Kuendeleza

• Eleza muundo wa moyo na kuelezea jinsi misuli ya moyo ni tofauti na misuli mingine
• Eleza mzunguko wa moyo
• Eleza muundo wa mishipa, mishipa, na capillaries, na jinsi damu inapita kupitia mwili

Moyo ni misuli tata ambayo hupiga damu kupitia mgawanyiko wa tatu wa mfumo wa mzunguko: ugonjwa (vyombo vinavyotumikia moyo), mapafu (moyo na mapafu), na utaratibu (mifumo ya mwili), kama inavyoonekana katika Kielelezo\(\PageIndex{1}\). Mzunguko wa Coronary ndani ya moyo huchukua damu moja kwa moja kutoka kwenye ateri kuu (aorta) inayotoka moyoni. Kwa mzunguko wa mapafu na utaratibu, moyo unapaswa kupiga damu kwenye mapafu au mwili wote, kwa mtiririko huo. Katika vimelea, mapafu ni karibu na moyo katika cavity ya thoracic. umbali mfupi kwa pampu ina maana kwamba ukuta misuli upande wa kulia wa moyo si kama nene kama upande wa kushoto ambayo lazima kuwa na shinikizo ya kutosha kwa pampu damu njia yote kwa toe yako kubwa.

Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Mfumo wa mzunguko wa mamalia umegawanywa katika nyaya tatu: mzunguko wa utaratibu, mzunguko wa pulmona, na mzunguko wa mimba. Damu hupigwa kutoka mishipa ya mzunguko wa utaratibu ndani ya atrium sahihi ya moyo, kisha kwenye ventricle sahihi. Damu kisha inaingia mzunguko wa pulmona, na ni oksijeni na mapafu. Kutoka mzunguko wa pulmona, damu huingia tena moyo kupitia atrium ya kushoto. Kutoka ventricle ya kushoto, damu huingia tena mzunguko wa utaratibu kupitia aorta na inasambazwa kwa mwili wote. Mzunguko wa mimba, ambao hutoa damu kwa moyo, hauonyeshwa.

Zoezi

Ni ipi kati ya taarifa zifuatazo kuhusu mfumo wa mzunguko ni uongo?

1. Damu katika mishipa ya pulmona ni deoxygenated.
2. Damu katika vena cava duni ni deoxygenated.
3. Damu katika ateri ya pulmona ni deoxygenated.
4. Damu katika aorta ni oksijeni.

Jibu

C

Muundo wa Moyo

Misuli ya moyo ni asymmetrical kama matokeo ya umbali damu lazima kusafiri katika mzunguko wa pulmona na utaratibu. Kwa kuwa upande wa kulia wa moyo inapeleka damu kwa mzunguko wa mapafu ni ndogo kuliko upande wa kushoto ambayo lazima kutuma damu nje kwa mwili mzima katika mzunguko utaratibu, kama inavyoonekana katika Kielelezo\(\PageIndex{2}\). Kwa wanadamu, moyo ni juu ya ukubwa wa ngumi iliyofungwa; imegawanywa katika vyumba vinne: atria mbili na ventricles mbili. Kuna atrium moja na ventricle moja upande wa kulia na atrium moja na ventricle moja upande wa kushoto. Atria ni vyumba vinavyopokea damu, na ventricles ni vyumba vinavyopiga damu. Atrium sahihi inapata damu deoxygenated kutoka vena cava mkuu, ambayo huchafua damu kutoka mshipa wa shingo inayotokana na ubongo na kutoka mishipa inayotokana na mikono, na pia kutoka vena cava duni, ambayo huchafua damu kutoka mishipa inayotokana na chini viungo na miguu. Aidha, atrium sahihi inapokea damu kutoka sinus ya ugonjwa, ambayo huchota damu iliyosababishwa na oksijeni kutoka moyoni yenyewe. Hii damu deoxygenated kisha hupita kwa ventrikali ya kulia kupitia valve atrioventricular au valve tricuspid, flap ya tishu connective, kufungua katika mwelekeo mmoja tu ili kuzuia backflow ya damu.

Valve kutenganisha vyumba upande wa kushoto wa valve ya moyo inaitwa biscuspid au mitral valve. Baada ya kujazwa, ventricle sahihi hupiga damu kupitia mishipa ya pulmona, kwa kupitisha valve ya semilunar (au valve ya pulmonic) kwenye mapafu kwa upya oksijeni. Baada ya damu kupita kwa njia ya mishipa ya pulmona, valves za semilunar sahihi karibu kuzuia damu kutoka inapita nyuma kwenye ventricle sahihi. Atrium ya kushoto kisha inapokea damu yenye utajiri wa oksijeni kutoka kwenye mapafu kupitia mishipa ya pulmona. Damu hii hupita kupitia valve ya bicuspid au valve ya mitral (valve atrioventricular upande wa kushoto wa moyo) hadi ventricle ya kushoto ambapo damu hupigwa kwa njia ya aorta, ateri kubwa ya mwili, kuchukua damu oksijeni kwa viungo na misuli ya mwili. Mara damu inapopigwa nje ya ventricle ya kushoto na ndani ya aorta, valve ya semilunar ya aortic (au valve ya aortic) inafunga kuzuia damu kutoka inapita nyuma kwenye ventricle ya kushoto. Mfano huu wa kusukumia hujulikana kama mzunguko mara mbili na hupatikana katika wanyama wote.

Kielelezo\(\PageIndex{2}\): (a) Moyo hutengenezwa kwa safu nyembamba ya misuli, inayoitwa myocardiamu, iliyozungukwa na membrane. Vipu vya njia moja hutenganisha vyumba vinne. (b) Mishipa ya damu ya mfumo wa ugonjwa, ikiwa ni pamoja na mishipa ya mishipa na mishipa, kuweka misuli ya moyo oksijeni.

Zoezi

Ni ipi kati ya maneno yafuatayo kuhusu moyo ni ya uongo?

1. Valve ya mitral hutenganisha ventricle ya kushoto kutoka atrium ya kushoto.
2. Damu husafiri kupitia valve ya bicuspid hadi atrium ya kushoto.
3. Wote aortic na valves ya pulmona ni valves semilunar.
4. Valve ya mitral ni valve ya atrioventricular.

Jibu

B

Moyo unajumuisha tabaka tatu; epicardium, myocardiamu, na endocardium, iliyoonyeshwa kwenye Mchoro\(\PageIndex{2}\). Ukuta wa ndani wa moyo una bitana inayoitwa endocardium. Myocardiamu ina seli za misuli ya moyo ambazo hufanya safu ya kati na wingi wa ukuta wa moyo. Safu ya nje ya seli inaitwa epicardium, ambayo safu ya pili ni muundo wa layered ya membranous inayoitwa pericardium inayozunguka na kulinda moyo; inaruhusu nafasi ya kutosha kwa kusukumia nguvu, lakini pia huweka moyo mahali ili kupunguza msuguano kati ya moyo. na miundo mingine.

Moyo una mishipa yake ya damu ambayo hutoa misuli ya moyo na damu. Mishipa ya mishipa ya ugonjwa kutoka aorta na kuzunguka uso wa nje wa moyo kama taji. Wanajitenga ndani ya kapilari ambapo misuli ya moyo hutolewa na oksijeni kabla ya kugeuka tena kwenye mishipa ya ugonjwa ili kuchukua damu iliyosababishwa na oksijeni kurudi kwenye atrium sahihi ambapo damu itarejeshwa tena kwa njia ya mzunguko wa mapafu. Misuli ya moyo itakufa bila ugavi wa damu. Atherosclerosis ni uzuiaji wa ateri kwa kujengwa kwa plaques ya mafuta. Kwa sababu ya ukubwa (nyembamba) ya mishipa ya ugonjwa na kazi yao katika kutumikia moyo yenyewe, atherosclerosis inaweza kuwa mauti katika mishipa hii. Kupungua kwa mtiririko wa damu na kunyimwa oksijeni baadae inayotokana na atherosclerosis husababisha maumivu makali, inayojulikana kama angina, na uzuiaji kamili wa mishipa utasababisha infarction ya myocardial: kifo cha tishu za misuli ya moyo, inayojulikana kama mshtuko wa moyo.

Mzunguko wa Moyo

Kusudi kuu la moyo ni kupiga damu kupitia mwili; inafanya hivyo katika mlolongo wa kurudia unaoitwa mzunguko wa moyo. Mzunguko wa moyo ni uratibu wa kujaza na kuondoa moyo wa damu kwa ishara za umeme zinazosababisha misuli ya moyo mkataba na kupumzika. Moyo wa mwanadamu hupiga zaidi ya mara 100,000 kwa siku. Katika kila mzunguko wa moyo, mikataba ya moyo (systole), kusuuza nje damu na kuipiga kupitia mwili; hii inafuatiwa na awamu ya kufurahi (diastole), ambapo moyo hujaza damu, kama ilivyoonyeshwa kwenye Mchoro\(\PageIndex{3}\). Mkataba wa atria wakati huo huo, kulazimisha damu kupitia valves ya atrioventricular ndani ya ventricles. Kufunga kwa valves ya atrioventricular hutoa sauti ya monosyllabic “lup”. Kufuatia kuchelewa kwa kifupi, ventricles mkataba wakati huo huo kulazimisha damu kupitia valves semilunar katika aota na ateri kusafirisha damu kwa mapafu (kupitia ateri ya mapafu). Kufunga kwa valves za semilunar hutoa sauti ya “dup” ya monosyllabic.

Kielelezo\(\PageIndex{3}\): Wakati wa (a) diastole ya moyo, misuli ya moyo imetulia na damu inapita ndani ya moyo. Wakati wa (b) systole ya atrial, mkataba wa atria, kusuiza damu ndani ya ventricles. Wakati wa (c) diastole ya atrial, mkataba wa ventricles, kulazimisha damu nje ya moyo.

Kusukwa kwa moyo ni kazi ya seli za misuli ya moyo, au cardiomyocytes, ambazo hufanya misuli ya moyo. Cardiomyocytes, inavyoonekana katika Kielelezo\(\PageIndex{4}\), ni seli tofauti za misuli ambazo hupigwa kama misuli ya mifupa lakini pampu ya kimwili na bila kujali kama misuli ya laini; wao ni kushikamana na disks intercalated kipekee kwa misuli ya moyo. Wao ni kujitegemea kwa muda na cardiomyocytes pekee itapiga ikiwa hupewa usawa sahihi wa virutubisho na electrolytes.

Kielelezo\(\PageIndex{4}\): Cardiomyocytes ni seli za misuli zilizopigwa zilizopatikana katika tishu za moyo. (mikopo: mabadiliko ya kazi na Dr. S. Girod, Anton Becker; data ya wadogo kutoka Matt Russell)

Kupiga uhuru wa seli za misuli ya moyo ni umewekwa na pacemaker ya ndani ya moyo ambayo inatumia ishara za umeme kwa wakati kupigwa kwa moyo. Ishara za umeme na vitendo vya mitambo, vilivyoonyeshwa kwenye Kielelezo\(\PageIndex{5}\), vinaingiliana sana. Pacemaker ya ndani huanza kwenye node ya sinoatrial (SA), ambayo iko karibu na ukuta wa atrium sahihi. Mashtaka ya umeme hupiga kutoka kwa node ya SA na kusababisha atria mbili kuwa mkataba kwa pamoja. Pulse hufikia node ya pili, inayoitwa node ya atrioventricular (AV), kati ya atrium sahihi na ventricle sahihi ambako inasimama kwa takriban 0.1 sekunde kabla ya kuenea kwenye kuta za ventricles. Kutoka kwa node ya AV, msukumo wa umeme huingia kwenye kifungu cha Wake, kisha kwa matawi ya kushoto na ya kulia yanayotembea kupitia septum interventricular. Hatimaye, nyuzi za Purkinje hufanya msukumo kutoka kwenye kilele cha moyo hadi myocardiamu ya ventricular, na kisha mkataba wa ventricles. Pause hii inaruhusu atria kufuta kabisa ndani ya ventricles kabla ya ventricles pampu nje ya damu. Impulses ya umeme ndani ya moyo huzalisha mikondo ya umeme ambayo inapita kupitia mwili na inaweza kupimwa kwenye ngozi kwa kutumia electrodes. Taarifa hii inaweza kuzingatiwa kama electrocardiogram (ECG) -kurekodi msukumo wa umeme wa misuli ya moyo.

Kielelezo\(\PageIndex{5}\): Kupigwa kwa moyo kunasimamiwa na msukumo wa umeme unaosababisha kusoma tabia ya ECG. Ishara imeanzishwa kwenye valve ya sinoatrial. Ishara basi (a) huenea kwa atria, na kusababisha mkataba. Ishara ni (b) kuchelewa kwenye node ya atrioventricular kabla ya kupitishwa kwenye kilele cha moyo (c). Kuchelewa huruhusu atria kupumzika kabla ya mkataba wa ventricles (d). Sehemu ya mwisho ya mzunguko wa ECG huandaa moyo kwa kupiga ijayo.

Unganisha na Kujifunza

Tembelea tovuti hii na uchague dropdown “Mfumo wa Umeme wa Moyo wako” ili uone “pacemaker” ya moyo inafanya kazi.

Mishipa, Mishipa, na Capillaries

Damu kutoka moyoni hutolewa kupitia mwili kwa mtandao mgumu wa mishipa ya damu (Kielelezo\(\PageIndex{6}\)). Mishipa huchukua damu mbali na moyo. Arteri kuu ni aorta ambayo matawi ndani ya mishipa mikubwa ambayo huchukua damu kwa viungo na viungo tofauti. Mishipa hii mikubwa ni pamoja na ateri ya carotidi inayochukua damu kwenye ubongo, mishipa ya brachial ambayo huchukua damu kwa mikono, na ateri ya miiba inayochukua damu kwenye thorax halafu ndani ya hepatic, figo, na mishipa ya tumbo kwa ini, figo, na tumbo, mtawalia. Arteri ya Iliac inachukua damu kwenye viungo vya chini. Mishipa mikubwa hutofautiana katika mishipa madogo, na kisha vyombo vidogo vinavyoitwa arterioles, kufikia kwa undani zaidi ndani ya misuli na viungo vya mwili.

Kielelezo\(\PageIndex{6}\): Mishipa kubwa ya binadamu na mishipa huonyeshwa. (mikopo: mabadiliko ya kazi na Mariana Ruiz Villareal)

Arterioles hutofautiana katika vitanda vya capillary. Vitanda vya capillary vina idadi kubwa (10 hadi 100) ya capillaries ambayo huwa tawi kati ya seli na tishu za mwili. Capillaries ni zilizopo nyembamba za kipenyo ambazo zinaweza kupatana na seli nyekundu za damu kupitia faili moja na ni maeneo ya kubadilishana virutubisho, taka, na oksijeni na tishu kwenye kiwango cha seli. Fluid pia huvuka kwenye nafasi ya kiungo kutoka kwa capillaries. Capillaries hujiunga tena ndani ya vimelea vinavyoungana na mishipa madogo ambayo hatimaye huungana na mishipa mikubwa ambayo huchukua damu ya juu katika dioksidi kaboni nyuma moyoni. Mishipa ni mishipa ya damu ambayo huleta damu tena moyoni. Mishipa mikubwa hutoka damu kutoka kwa viungo sawa na miguu ambayo mishipa kuu hutoa. Fluid pia hurudishwa moyoni kupitia mfumo wa lymphatic.

Mfumo wa aina tofauti za mishipa ya damu huonyesha kazi zao au tabaka. Kuna tabaka tatu tofauti, au nguo, ambazo huunda kuta za mishipa ya damu (Kielelezo\(\PageIndex{7}\)). Nguo ya kwanza ni kitambaa cha ndani, cha ndani cha seli za endothelial ambazo zinawasiliana na seli nyekundu za damu. Nguo ya endothelial inaendelea na endocardium ya moyo. Katika capillaries, safu hii moja ya seli ni eneo la usambazaji wa oksijeni na dioksidi kaboni kati ya seli endothelial na seli nyekundu za damu, pamoja na tovuti ya kubadilishana kupitia endocytosis na exocytosis. Harakati ya vifaa kwenye tovuti ya capillaries inasimamiwa na vasoconstriction, kupungua kwa mishipa ya damu, na vasodilation, kupanua mishipa ya damu; hii ni muhimu katika udhibiti wa jumla wa shinikizo la damu.

Mishipa na mishipa wote wana nguo mbili zaidi zinazozunguka endothelium: kanzu ya kati inajumuisha misuli ya laini na safu ya nje ni tishu zinazojumuisha (collagen na nyuzi za elastic). Tissue inayojumuisha huweka na inasaidia mishipa ya damu, na safu ya misuli ya laini husaidia kudhibiti mtiririko wa damu kwa kubadilisha upinzani wa mishipa kupitia vasoconstriction na vasodilation. Mishipa ina misuli ya laini na tishu zinazojumuisha kuliko mishipa ili kuzingatia shinikizo la juu na kasi ya damu iliyopigwa. Mishipa ni nyembamba ya mviringo kama shinikizo na kiwango cha mtiririko ni cha chini sana. Aidha, mishipa ni tofauti kabisa na mishipa katika mishipa hiyo ina valves ili kuzuia kurudi kwa damu. Kwa sababu mishipa na kazi dhidi ya mvuto kupata damu nyuma ya moyo, contraction ya misuli skeletal husaidia na mtiririko wa damu nyuma ya moyo.

Kielelezo\(\PageIndex{7}\): Mishipa na mishipa hujumuisha tabaka tatu: nje ya nje ya tunica, vyombo vya habari vya kati, na intima ya ndani ya tunica. Capillaries hujumuisha safu moja ya seli za epithelial, tunica intima. (mikopo: mabadiliko ya kazi na NCI, NIH)

Muhtasari

Misuli ya moyo hupiga damu kupitia mgawanyiko wa tatu wa mfumo wa mzunguko: ugonjwa, mapafu, na utaratibu. Kuna atrium moja na ventricle moja upande wa kulia na atrium moja na ventricle moja upande wa kushoto. Kuchochea kwa moyo ni kazi ya cardiomyocytes, seli tofauti za misuli ambazo hupigwa kama misuli ya mifupa lakini pampu ya kimwili na bila kujali kama misuli ya laini. Pacemaker ya ndani huanza kwenye node ya sinoatrial, ambayo iko karibu na ukuta wa atrium sahihi. Mashtaka ya umeme ya pigo kutoka kwa node ya SA na kusababisha atria mbili kuwa mkataba kwa pamoja; kisha pigo hufikia node ya atrioventricular kati ya atrium sahihi na ventricle sahihi. Pause katika ishara ya umeme inaruhusu atria kufuta kabisa ndani ya ventricles kabla ya ventricles pampu nje ya damu. Damu kutoka moyoni hutolewa kupitia mwili kwa mtandao mgumu wa mishipa ya damu; mishipa huchukua damu mbali na moyo, na mishipa huleta damu tena moyoni.

faharasa

angina

maumivu yanayosababishwa na uzuiaji wa sehemu ya mishipa ya ugonjwa kwa kujengwa kwa plaque na ukosefu wa oksijeni kwenye misuli ya moyo

aorta

ateri kubwa ya mwili ambayo inachukua damu mbali na moyo

arteriole

chombo kidogo kinachounganisha ateri kwenye kitanda cha capillary

ateri

chombo cha damu kinachochukua damu mbali na moyo

atherosclerosis

buildup ya plaques mafuta katika mishipa ya ugonjwa ndani ya moyo

valve ya atrioventricular

njia moja ya membranous flap ya tishu connective kati ya atrium na ventricle upande wa kulia wa moyo; pia inajulikana kama valve tricuspid

valve ya bicuspid

(pia, valve ya mitral; valve ya atrioventricular kushoto) njia moja ya membranous flap kati ya atrium na ventricle upande wa kushoto wa moyo

kapilari

chombo kidogo cha damu ambacho kinaruhusu kifungu cha seli za damu binafsi na tovuti ya kutenganishwa kwa oksijeni na kubadilishana virutubisho

kitanda cha capillary

idadi kubwa ya capillaries kwamba hujiunga na kuchukua damu kwa chombo fulani au tishu

mzunguko wa moyo

kujaza na kuondoa moyo wa damu kwa ishara za umeme zinazosababisha misuli ya moyo mkataba na kupumzika

cardiomyocyte

maalumu ya misuli ya moyo kiini kwamba ni striated lakini mikataba involuntarily kama misuli laini

ateri ya ukomo

chombo kwamba ugavi tishu moyo na damu

mshipa wa mimba

chombo kwamba inachukua damu mbali na tishu moyo nyuma ya vyumba katika moyo

diastoli

awamu ya kufurahi ya mzunguko wa moyo wakati moyo umefurahi na ventricles ni kujaza na damu

electrocardiogram (ECG)

kurekodi msukumo wa umeme wa misuli ya moyo

endocardiamu

safu ya ndani ya tishu ndani ya moyo

epicardium

safu ya nje ya tishu ya moyo

chini ya vena cava

hutoka damu kutoka mishipa inayotokana na viungo vya chini na miguu

infarction ya m

(pia, mashambulizi ya moyo) uzuiaji kamili wa mishipa ya ugonjwa na kifo cha tishu za misuli ya moyo

myocardiamu

misuli ya moyo seli kwamba kufanya juu ya safu ya kati na wingi wa ukuta wa moyo

pericardium

safu ya membrane kulinda moyo; pia ni sehemu ya epicardium

valve ya semilunar

kamba ya membranous ya tishu zinazojumuisha kati ya aorta na ventricle ya moyo (vali ya aortic au pulmona semilunar valves)

node ya sinoatrial (SA)

pacemaker ya ndani ya moyo; iko karibu na ukuta wa atrium sahihi

mkuu vena cava

hutoka damu kutoka kwenye mshipa wa shingo unaotokana na ubongo na kutoka kwenye mishipa inayotokana na mikono

sistoli

awamu ya contraction ya mzunguko wa moyo wakati ventricles ni kusukwa damu ndani ya mishipa

valve ya tricuspid

njia moja ya membranous flap ya tishu connective kati ya atrium na ventricle upande wa kulia wa moyo; pia inajulikana kama valve atrioventricular

vasoconstriction

kupungua kwa chombo cha damu

vasodilation

upanuzi wa chombo cha damu

mshipa

chombo cha damu kinacholeta damu tena moyoni

vena cava

kubwa mshipa wa mwili kurudi damu kutoka sehemu ya juu na chini ya mwili; kuona mkuu vena cava na duni vena cava

kiini

chombo cha damu kinachounganisha kitanda cha capillary kwenye mshipa