KRVOŽILNI SUSTAV

Izv. prof. dr. sc. Reno Hrašćan

Sustav organa za krvotok

� osigurava opskrbu svake stanice u tijelu kisikom, hranjivim tvarima,

hormonima i drugim regulatornim tvarima

� omogućuje uklanjanje metabolita i otpadnih tvari iz stanica

Organizmi bez krvožilnog sustava

� prijenos plinova i hranjivih tvari preko površine tijela

Otvoren i zatvoren krvožilni sustav

� otvoren krvožilni sustav – iz arterija krv odlazi u krvne zatone (mekušci, člankonošci), odnosno

u tjelesnu šupljinu ili hemocel (kukci); hemocel je ispunjen hemolimfom (krv pomiješana s

međustaničnom tekućinom); ostiole – otvori kroz koje u srce ulazi krv

Organizacija krvožilnog sustava u čovjeka

sastavnica uloga

krv

krvne žile

arterije

kapilare

vene

srce

pretklijetke

klijetke

zalisci

prenosi razne tvari

protjecanje krvi

protok krvi od srca do kapilara

izmjena tvari između krvi i stanica

protok krvi od kapilara do srca

pumpa krv

prima krv iz vena i istiskuje krv u klijetke

prima krv iz pretklijetki i istiskuje krv u arterije

protok krvi u jednom smjeru

Krv

� uloga krvi: 1. prenosi plinove disanja (O2 i CO2); 2. pomaže regulaciju kiselo-bazične

ravnoteže; 3. pomaže prijenos hranjivih tvari, hormona i enzima; 4. pomaže prijenos

otpadnih tvari; 5. pomaže regulaciju tjelesne temperature (vazodilatacija i

vazokonstrikcija krvnih žila); 6. pomaže zaustavljanje krvarenja; 7. pomaže regulaciju

tjelesnih tekućina (volumen krvi); 8. brani organizam od mikroorganizama i otrovnih tvari

� svojstva krvi – viskozna tekućina, crvena boja, slabo alkalična

� sastavni dijelovi krvi: 1. plazma – voda, proteini plazme (albumini, globulini, fibrinogen),

hormoni, enzimi, vitamini; 2. stanični ili formirani elementi – crvene krvne stanice

(eritrociti), bijele krvne stanice (leukociti), krvne pločice (trombociti)

� eritrociti – kisik vezan na hemoglobin

� leukociti: 1. granulirani leukociti ili granulociti – segmentirana jezgra, brojna granula u

citoplazmi; 2. negranulirani leukociti ili agranulociti – cjelovita jezgra, nekoliko granula u

citoplazmi

� granulociti: 1. neutrofili – uništavanje mikroorganizama; 2. eozinofili – uništavanje

stranih čestica; 3. bazofili – alergijske reakcije

� agranulociti: 1. monociti – preteče makrofaga koji su dio imunosnog sustava; 2. limfociti

– sudjeluju u imunosnom odgovoru

� trombociti – stanični fragmenti

Sastav krviKrv

� obrambena uloga krvi: 1. zgrušavanje krvi – stvaranje krvnog ugruška; 2.

fagocitoza (neutrofili, makrofagi) – probavljanje mikroorganizama i stranih

čestica; 3. imunosna reakcija na infekciju (upala) – fizičko oštećenje tkiva

ili infekcija uzrokovana mikroorganizmima izaziva upalnu reakciju;

upalnim procesom uništavaju se ili inaktiviraju strane čestice i stanice te

popravlja oštećeno tkivo

Građa srca u kralježnjakaGrađa i uloga srca u čovjeka

� srce je mišićni organ obavijen opnom (osrčje ili perikard)

� stijenka srca građena je od: 1. vanjskog sloja ili epikarda – mezotel; 2. srednjeg sloja ili

miokarda – srčani mišići, kontrakcije srca; 3. unutarnjeg sloja ili endokarda – endotel

� srčano mišićno tkivo – poprečnoprugasta mišićna vlakna, prijelazne ploče

� srce je uzdužno podijeljeno pregradom (septum) u dvije odvojene pumpe: 1. desno srce

– pumpa krv kroz pluća; 2. lijevo srce – pumpa krv kroz periferne organe

� svaki dio srca sastoji se od: 1. pretklijetke ili atrija – tanko mišićje; 2. klijetke ili

ventrikula – debelo mišićje

� krv iz lijeve pretklijetke ulazi u lijevu klijetku kroz atrioventrikularni (mitralni ili

bikuspidalni) zalistak ili valvulu, a iz desne pretklijetke u desnu klijetku kroz

atrioventrikularni (trikuspidalni) zalistak; dva polumjesečasta (semilunarna) zaliska

omogućuju protok krvi iz desne klijetke u plućnu arteriju, odnosno iz lijeve klijetke u

aortu

� krvne žile u srcu su: 1. gornja šuplja vena; 2. donja šuplja vena; 3. plućna arterija; 4.

plućne vene; 5. aorta; 6. koronarne arterije i vene

Vanjska građa srca čovjeka

Unutarnja građa srca čovjeka

Srčani ciklus

� srčani ciklus je razdoblje od završetka jedne do završetka druge kontrakcije srčanog

mišića (kucanje srca); sačinjavaju ga dva razdoblja: sistola ili kontrakcija (krv se

istiskuje u sustav arterija) i dijastola ili relaksacija (ponovni priljev krvi u pretklijetke iz

vena, tj. period kucanja srca kad se pretklijetke i klijetke pune krvlju kao rezultat

relaksacije srčanog mišića)

� funkcionalni sincicij – kontrakcija svih srčanih mišićnih stanica istovremeno

� akcijski potencijal koji započinje kontrakciju srčanog mišića i kontrolira njihov ritam

potječe iz centra smještenog u blizini ulaza gornje šuplje vene, taj centar naziva se

sinus-atrijski (SA) čvor; SA-čvor se spontano polarizira i depolarizira u pravilnim

razmacima (70-80 puta u minuti); u njemu se ritmički pojavljuju spontani impulsi koji se

brzo prošire kroz desnu, a zatim i lijevu pretklijetku; akcijski potencijal zahvaća atrij-

ventrikularni (AV) čvor koji je smješten na bazi desne pretklijetke; slijedećih nekoliko

desetinki sekunde srčani impuls je zaustavljen u AV-čvoru prije nego se proširi u klijetke,

zastoj omogućava kontrakciju pretklijetki prije klijetki i istiskivanje krvi u klijetke;

akcijski potencijal širi se potom kroz atrij-ventrikularni (AV) snop ili Hisov snop

Purkinjeovim vlaknima u klijetke; ta vlakna gotovo trenutačno prenesu srčani impuls

kroz klijetke omogućujući njihovu snažnu kontrakciju i istiskivanje krvi u sustav arterija

Srčani ciklus

Srčani ciklus

duljina trajanja pretklijetke (atriji) klijetke (ventrikuli)

0,15 sekundi

0,30 sekundi

0,40 sekundi

sistola

dijastola

dijastola

dijastola

sistola

dijastola

Prolaz krvi kroz srce

� krv ulazi u pretklijetke pod nižim tlakom; deoksigenirana krv iz tijela

(gornja i donja šuplja vena) ulazi u desnu pretklijetku, a oksigenirana krv iz

pluća (dvije lijeve i dvije desne plućne vene) ulazi u lijevu pretklijetku

� kontrakcijom pretklijetki krv ulazi u relaksirane klijetke; kontrakcija klijetki

stvara tlak koji zatvara atrioventrikularne zaliske, a otvaraju se

polumjesečasti zalisci; napunjene klijetke na trenutak miruju

� kontrakcija klijetki i odašiljanje krvi pod visokim tlakom u tijelo i pluća;

desna klijetka istiskuje deoksigeniranu krv (lijeva i desna plućna arterija) u

pluća, a lijeva klijetka istiskuje oksigeniranu krv (aorta) u sve dijelove

tijela; lijeva i desna klijetka pumpaju krv simultano tako da ista količina

krvi ulazi i izlazi iz srca

Prolaz krvi kroz srceKontrola rada srca

� srčano mišićno tkivo inerviraju živci autonomnog (vegetativnog) živčanog

sustava

� autonomni živčani sustav kontrolira rad srca (ubrzava ili usporava rad)

� glavni kontrolni centar smješten je u produženoj moždini koja prima

informacije o tjelesnoj temperaturi, osjećajima, stresu iz hipotalamusa i

velikog mozga

� endokrina kontrola rada srca – hormon adrenalin (ubrzava rad)

Kontrola rada srcaKrvožilni sustav kralježnjaka

Opticajni sustav u čovjeka

� optok krvi: 1. plućna cirkuacija – krv se odvodi iz desne klijetke preko pluća u lijevu

pretklijetku; 2. sistemska cirkulacija – krv se odvodi iz lijeve klijetke preko svih tkiva u

tijelu, osim pluća, u desnu pretklijetku

� plućna cirkulacija (mali optok krvi): započinje glavnom plućnom arterijom (plućno

stablo), koja izlazi iz desne klijetke i grana se u lijevu i desnu plućnu arteriju, od kojih

svaka dovodi krv u jedno plućno krilo; arterije se u plućima, preko arteriola, granaju do

kapilara u plućnim alveolama gdje se vrši izmjena plinova (iz krvi se otpušta CO2, a

obogaćuje se O2); zatim se kapilare udružuju u venule, zatim vene te se krv vraća u lijevu

pretklijetku preko četiri plućne vene (dvije lijeve i dvije desne); mali optok traje 4-8

sekundi

� sistemska cirkulacija (veliki optok krvi ili periferna cirkulacija): arterijski dio započinje u

lijevoj klijetki, odakle aortom izlazi iz srca, prolazi arterijama i arteriolama sve do kapilara

gdje se odvija izmjena plinova između stanica i krvi (O2 iz krvi difundira u stanice, a CO2

iz stanica difundira u krv); zatim se krv, venskim dijelom, putem venula i vena ulijeva u

gornju i donju šuplju venu te ulazi u desnu pretklijetku; veliki optok traje 25-30 sekundi

� portalni sustavi: 1. hipofizni portalni sustav – odvodi krv direktno iz hipotalamusa u

hipofizu; 2. jetreni portalni sustav – dovodi krv iz tankog crijeva i slezene u jetru (jetrena

portalna vena, jetrena vena, donja šuplja vena)

Plućna i sistemska cirkulacija čovjeka

Krvne žile

� arterije – odvode pod visokim tlakom krv od srca do kapilara u pojedinim organima (brzo

protjecanje krvi); najveća arterija je aorta; arterije se mogu širiti (vazodilatacija) i

sužavati (vazokonstrikcija) uslijed prisutnosti glatkog mišićja u njihovim stijenkama;

stijenka arterije (deblja): 1. unutarnji sloj – endotel; 2. srednji sloj – glatki mišići,

elastična i kolagena vlakna; 3. vanjski sloj – vezivno tkivo

� arteriole – završne grane arterija

� kapilare – najmanje krvne žile, jedan sloj endotelnih stanica (izmjena tvari)

� venule – početne grane vena

� vene – odvode pod nižim tlakom krv od kapilara do srca (sporije protjecanje krvi

potpomognuto kontrakcijama okolnog skeletnog mišićja); najveće vene su donja i gornja

šuplja vena; stijenka vene (tanja): građena kao i stijenka arterije, srednji sloj je mnogo

tanji, manje elastičnih i kolagenih vlakana te glatkog mišićja; vene su rastezljive i

opuštene, imaju zaliske

Građa arterija i vena

Protok krvi kroz vene Izmjena tvari između krvi i međustanične tekućine

DIŠNI SUSTAV

Izv. prof. dr. sc. Reno Hrašćan

Disanje

� opskrba organizma kisikom

� uklanjanje ugljičnog dioksida iz organizma

� strujanje zraka između atmosfere i alveola

� difuzija kisika i ugljičnog dioksida između alveola i krvi

� transport kisika i ugljičnog dioksida između alveola krvlju i tjelesnim

tekućinama do stanica i od njih

Izmjena plinova u hidri i puzavici

� izmjena plinova preko površine tijela

Sustav organa za disanje u riba

� škrge

Sustav organa za disanje u vodozemaca i gmazova

� pluća

Sustav organa za disanje u ptica

� udisaj – zrak ulazi u zračne vrećice

� izdisaj – zrak prolazi kroz pluća

Sustav organa za disanje u čovjeka

Sustav organa za disanje u čovjeka

� organizacija dišnog sustava: 1. nosna šupljina; 2. ždrijelo; 3. grkljan sa

glasnicama; 4. dušnik; 5. dvije dušnice; 6. dva plućna krila, lijevo iz dva

režnja, desno iz tri režnja; 7. unutar plućnih krila dušnice se granaju u sve

tanje cjevčice-bronhiole od kojih svaka završava grozdom plućnih

mjehurića-alveola

� dijelovi dišnog sustava: 1. gornji dišni putovi – nos, ždrijelo, grkljan; 2.

donji dišni putovi – dušnik, dušnice, pluća

� podjela dišnog sustava: 1. provodni dio – provođenje zraka (nosna

šupljina, ždrijelo, grkljan, dušnik, dušnice, bronhiole koje nemaju alveole);

2. respiratorni dio – izmjena plinova između zraka u alveolarnim

mjehurićima i krvi u kapilarama, O2 ulazi u krv difuzijom kroz stijenku

alveole i stijenku kapilare (bronhiole koje imaju alveole)

Sustav organa za disanje

� dušnik je cijev koja je, za razliku od jednjaka, neprestano otvorena tako da

zrak može nesmetano ulaziti i izlaziti iz pluća; račva se u dvije dušnice od

kojih svaka ulazi u jedno plućno krilo; u plućima se svaka dušnica grana u

tanje cijevčice-bronhiole

� pluća su parenhimski organ, dobro prokrvljena, a direktno se nastavljaju

na dušnik; sastoje se iz dva plućna krila, lijevog od dva režnja i desnog od

tri režnja; obavijena su dvostrukom ovojnicom (pleura) koja se sastoji iz

dvije opne između kojih je tekućina, opna koja priliježe uz pluća je

poplućnica, a ona uz rebra porebrica; tkivo pluća čine bronhiole, alveolarni

hodnici i alveole

� svaka alveola obavijena je gustom mrežom krvnih kapilara; alveole imaju

tanku alveolarnu stijenku koja je s vanjske strane obložena jednim slojem

pločastih epitelnih stanica (alveolarni epitel); odmah do stijenke alveole je

stijenka kapilare i debljina čitavog sloja kroz koji difundiraju plinovi ne

iznosi više od 4-5 µm

Disanje

� ventilacija – pasivno širenje i stiskanje pluća da bi atmosferski zrak mogao cirkulirati u

plućima; uključuje udisaj (inspiracija) i izdisaj (ekspiracija)

� izmjena plinova – izmjena O2 i CO2 između krvi i zraka u alveolama s jedne strane, te krvi

i stanica u tkivima s druge strane

� stanično disanje – metabolički procesi unutar stanice

� proces disanja: 1. pokreti disanja omogućuju da u plućima uvijek ima sviježeg zraka, u

alveolama je dovoljno visok parcijalni tlak O2 kako bi O2 iz zraka ušao u krv; 2.

istovremeno dok O2 iz alveola ulazi u plućne kapilare, iz krvi se oslobađa u alveole CO2;

3. O2 putem krvi dospije do svake stanice u tijelu, a iz svake stanice uklanja se u tkivne

kapilare nakupljeni CO2; kada krv kapilarama odlazi u pluća, gdje je parcijalni tlak O2

visok, molekula hemoglobina zasićuje se O2 (kisik se veže na atom željeza u hemu), pa

nastaje oksigenirani hemoglobin ili oksihemoglobin (vrlo mali postotak O2 otapa se u

krvnoj plazmi); kada krv kapilarama odlazi u tkiva, gdje je parcijalni tlak O2 nizak, veza

između hemoglobina i O2 postaje nestabilna te dolazi do otpuštanja O2; CO2 se prenosi

krvlju u obliku HCO3- (manji postotak CO2 veže se na globinski dio hemoglobina, pa

nastaje karbaminohemoglobin)

VentilacijaIzmjena plinova

Krivulja disocijacije hemoglobinaSastav udahnutog i izdahnutog zraka

zrak O2 (%) CO2 (%) N2 (%) H2O (%)

udahnuti

izdahnuti

20,71

14,60

0,04

4,00

78,00

75,50

1,25

5,90

Kontrola disanja

� produžena moždina – kontrolni centar za disanje

Predavanje je priređeno prema:

1. Mader Sylvia S. Biology. 8th ed. McGraw-Hill, Boston, USA, 2004.

2. Bernstein Ruth, Bernstein Stephen. Biology. Wm. C. Brown Publishers, Dubuque, USA, 1996.

3. Raven Peter H, Johnson George B. Biology. 2nd ed. Mosby College Publishing, St. Louis, USA, 1989.