گردش مواد در بدن
فصل چهارم زیستشناسی دهم (قلب، رگها و خون)
نمای کلی فصل
-
گردش مواد
-
قلب
- ساختار و بافت
- شبکه هادی
- چرخه ضربان
-
رگها
- سرخرگ/سیاهرگ
- مویرگها
-
مایعات
- خون (گلبولها)
- لنف
-
ساختار و حفرههای قلب
قلب انسان ۴ حفرهای است: دو دهلیز (ورود خون) و دو بطن (خروج خون). سمت راست خون تیره و سمت چپ خون روشن دارد.
۱. دیواره قلب (۳ لایه)
درونشامه (آندوکارد)
بافت پوششی نازک + بافت پیوندی زیرین. دریچهها از این لایه مشتق میشوند.
ماهیچهای (میوکارد)
ضخیمترین لایه. سلولهای مخطط قلبی، منشعب و دارای صفحه بینابینی (ارتباط الکتریکی سریع). انقباض غیرارادی.
برونشامه (اپیکارد)
روی خود برمیگردد و پیراشامه (پریکارد) را میسازد. بین آنها مایع است تا حرکت قلب روان باشد.
۲. دریچههای قلب
- دریچههای دهلیزی-بطنی:
- سمت راست: سه لختی.
- سمت چپ: دو لختی (میترال).
- مانع بازگشت خون به دهلیز هنگام انقباض بطن میشوند.
- دریچههای سینی: در ابتدای سرخرگها (آئورت و ششی). مانع بازگشت خون به بطن هنگام استراحت میشوند.
۳. صداهای قلب
- صدای اول (پوم): قوی، گنگ و طولانی. بسته شدن دریچههای دهلیزی-بطنی (شروع انقباض بطن).
- صدای دوم (تاک): واضح و کوتاه. بسته شدن دریچههای سینی (شروع استراحت بطن).
رگهای کرونری (اکلیلی)
خونرسانی به خودِ ماهیچه قلب. از ابتدای آئورت منشعب میشوند. گرفتگی آنها باعث سکته قلبی (مرگ بافت قلب) میشود.
شبکه هادی و چرخه ضربان
شبکه هادی قلب
شامل یاختههای ماهیچهای تمایز یافته که پیام الکتریکی تولید و هدایت میکنند.
گره سینوسی-دهلیزی (SA)
در دیواره پشتی دهلیز راست (زیر بزرگ سیاهرگ زبرین). پیشاهنگ یا ضربانساز قلب است (شروع پیام).
گره دهلیزی-بطنی (AV)
در دیواره پشتی دهلیز راست (عقب دریچه سه لختی). پیام را با تأخیر به بطنها میفرستد.
نوار قلب (الکتروکاردیوگرام)
- موج P: پیام انقباض دهلیزها (کمی قبل از انقباض مکانیکی).
- موج QRS: پیام انقباض بطنها (قوی و بزرگ).
- موج T: استراحت بطنها.
چرخه قلبی (۰.۸ ثانیه)
| مرحله | مدت | اتفاقات |
|---|---|---|
| استراحت عمومی | ۰.۴ ثانیه | ورود خون به دهلیز و بطن (دریچه دهلیزی-بطنی باز). |
| انقباض دهلیز | ۰.۱ ثانیه | پر شدن کامل بطنها (موج P). |
| انقباض بطن | ۰.۳ ثانیه | خروج خون به سرخرگها. دریچه سینی باز، دهلیزی-بطنی بسته (صدای اول). موج QRS. |
برونده قلبی: حجم ضربهای × تعداد ضربان در دقیقه.
رگها، فشار خون و تبادل مواد
مقایسه رگها
سرخرگ (Artery)
دیواره ضخیم و کشسان (الاستیک). تحمل فشار بالا. نبض دارد. لایه ماهیچهای قطور.
سیاهرگ (Vein)
دیواره نازکتر، فضای داخلی وسیعتر. فشار کم. دارای دریچههای لانه کبوتری (در دست و پا) برای کمک به بازگشت خون.
مویرگ (Capillary)
فقط یک لایه بافت پوششی و غشای پایه. محل تبادل مواد. فاقد ماهیچه (اما بنداره ابتدایی دارد).
انواع مویرگ [cite: 1321-1325]
- پیوسته: سلولها به هم چسبیدهاند. (مغز، شش، ماهیچه).
- منفذدار: دارای سوراخ در غشا. غشای پایه ضخیم. (کلیه، غدد درونریز).
- ناپیوسته: حفرههای بزرگ بین سلولها. (کبد، مغز استخوان، طحال).
تبادل مواد (فشار تراوشی و اسمزی)
- ابتدای مویرگ: فشار خون (تراوشی) > فشار اسمزی ⬅ خروج مواد و آب به بافت.
- انتهای مویرگ: فشار اسمزی > فشار خون ⬅ بازگشت آب و مواد دفعی به مویرگ.
خیز (ادم): اگر برگشت مایع مختل شود (کمبود پروتئین خون، نارسایی قلبی، بسته شدن لنف)، مایع در بافت جمع شده و ورم ایجاد میکند.
فشار خون
نیروی خون بر دیواره رگ. ۱۲۰/۸۰ میلیمتر جیوه (سیستول/دیاستول). عوامل موثر: چاقی، تغذیه (نمک)، استرس.
خون و لنف
اجزای خون
خون یک بافت پیوندی است. ۵۵٪ پلاسما (خوناب) و ۴۵٪ سلول.
پلاسما
۹۰٪ آب. پروتئینها: آلبومین (فشار اسمزی)، فیبرینوژن (انعقاد)، گلوبولین (ایمنی).
گلبول قرمز
بدون هسته و اندامک. سرشار از هموگلوبین (حمل گاز). عمر ۱۲۰ روز. تولید در مغز استخوان (نیاز به آهن، B12، فولیک اسید). تنظیم توسط هورمون اریتروپویتین (از کلیه و کبد).
گلبول سفید
دفاع. دانهدارها (نوتروفیل، ائوزینوفیل، بازوفیل) و بدوندانهها (لنفوسیت، مونوسیت).
گرده (پلاکت)
قطعات سلولی (از مگاکاریوسیت). بیهسته. نقش در انعقاد خون و ایجاد درپوش.
دستگاه لنفی
شامل رگها، گرهها و اندامهای لنفی (تیموس، طحال، لوزه). وظایف:
- بازگرداندن مایع میانبافتی اضافی به خون (تخلیه در سیاهرگهای زیرترقوهای).
- جذب چربیها از روده.
- دفاع (تصفیه میکروبها در گرههای لنفی).
تنوع گردش مواد در جانوران [cite: 1387-1408]
سادهترینها
- تکیاختهای: تبادل مستقیم با محیط.
- اسفنج: سامانه گردش آب (با سلولهای یقهدار تاژکدار).
- هیدر: حفره گوارشی (گردش آب و غذا).
- کرم پهن (پلاناریا): انشعابات حفره گوارشی به تمام بدن میرود (سامانه گردش خون ندارد).
سامانه گردش باز
خون (همولنف) از رگ خارج شده و مستقیماً در کنار سلولها میریزد. مویرگ ندارند.
مثال: بندپایان (ملخ، خرچنگ) و بیشتر نرمتنان.
سامانه گردش بسته
خون همیشه درون رگ است. تبادل از طریق مویرگ انجام میشود.
مثال: کرم خاکی و تمام مهرهداران.
گردش خون در مهرهداران
| گروه | حفرههای قلب | نوع گردش |
|---|---|---|
| ماهی | ۲ (۱ دهلیز، ۱ بطن) | ساده (یکبار عبور از قلب) |
| دوزیست | ۳ (۲ دهلیز، ۱ بطن) | مضاعف (خون تیره و روشن مخلوط میشود) |
| خزنده | ۳ (با دیواره ناقص) | مضاعف (جدایی نسبی) |
| پرنده/پستاندار | ۴ (۲ دهلیز، ۲ بطن) | مضاعف (جدایی کامل، فشار بالا) |
نکته: کروکودیلها ۴ حفرهای هستند (استثنای خزندگان).