Główna zawartość
Zdrowie i medycyna
Kurs: Zdrowie i medycyna > Rozdział 1
Lekcja 1: Wprowadzenie do układu krążenia- Poznaj serce! - film z polskimi napisami
- Przepływ krwi przez serce - film z polskimi napisami
- Dwa krążenia w organizmie - film z polskimi napisami
- Serce jest podwójną pompą
- Pierwszy i drugi ton serca - film z polskimi napisami
- Części serca
- Termoregulacja w układzie krążenia - film z polskimi napisami
- Tętnice vs. żyły - czym się różnią? - film z polskimi napisami
- Tętnice, tętniczki, żyłki i żyły - film z polskimi napisami
- Układ krwionośny i serce
- Wstępny test z układu krążenia
- Średniozaawansowany test z układu krążenia
- Zaawansowany test z układu krążenia
© 2023 Khan AcademyWarunki użytkowaniapolitykę prywatnościInformacja o plikach cookie
Serce jest podwójną pompą
Serce jest podwójną pompą
Czego potrzebują komórki
Aby zrozumieć kluczową istotność serca należy uczynić krok wstecz, abyśmy zrozumieli potrzeby każdej komórki w naszym ciele. Musimy pamiętać o tym, że nasze ciało składa się z ponad 10 tryliardów komórek, które współpracują w idealnej jedności (lekcja dobrych rządów!). Komórki mają podstawowe potrzeby, a na szycie ich listy znalazłyby się te cztery rzeczy:
1) dostęp do tlenu
2) źródło glukozy
3) zbalansowane płynne środowisko z odpowiednimi ilościami wody/elektrolitów
4) usuwanie odpadów (np. dwutlenek węgla)
Rozważ jak odnosi się to do podstawowych potrzeb człowieka: wdychania i wydychania powietrza, spożywania jedzenia, picia wody i wydalania moczu/defekacji. Gdy naprawdę się zatrzymasz i o tym pomyślisz, wiele rzeczy które robimy można odnieść do naszych potrzeb komórkowych.
Oddech
Prześledźmy pojedynczy oddech. 21% cząsteczek w tym wdechu, to cząsteczki tlenu, które wędrują w dół do płuc, gdzie kończą w pęcherzykach płucnych, które są małymi woreczkami wypełnionymi powietrzem. Historia mogłaby się tu zakończyć, gdyby nie niezwykły charakter płuc. Płuca pozwalają cząsteczkom powietrza na dalszą wędrówkę z fazy gazowej do nowej fazy, ciekłej. W międzyczasie, cząsteczki dwutlenku węgla wędrują w przeciwnym kierunku, z cieczy do gazu, zjawisko podobne do tego na powierzchni napojów gazowanych. Tlen dyfunduje (wyobraź sobie kroplę atramentu wpuszczonej do wody) w płynie tkankowym płuc i jest absorbowany do krwiobiegu, gdzie wnika do czerwonych czerwonych. Dyfuzja zachodzi w ułamku sekundy, ponieważ odległość pomiędzy pęcherzykiem płucnym, a czerwoną krwinką jest bardzo mała.
Dlaczego potrzebujesz swojego serca
Teraz zatrzymajmy się i rozważmy następującą sytuację:
Co by się stało, gdyby nie było serca? Cóż, dyfuzja zdziała cuda jeśli odległości są bardzo małe, ale co z dużymi odległościami takimi jak odległość od płuc do stóp? Czy pojedyncza cząsteczka tlenu mogła by po prostu dyfundować przez całą tę drogę? W teorii, mogłaby—ale zajęło by to bardzo dużo czasu! W tym czasie co tlen potrzebowałby na dotarcie do stóp za pośrednictwem dyfuzji prostej, obumarłyby i odpadły.
Gdy tlen trafi do krwiobiegu, potrzebny jest sposób do szybkiego “przemieszczania” cząsteczek tlenu z jednego miejsca na drugie. W tym momencie hemoglobina, białko wykorzystujące żelazo do wiązania cząsteczek tlenu, przychodzi na ratunek. Każda czerwona krwinka zawiera około 250 milionów cząsteczek hemoglobiny i każda z nich potrafi wiązać 4 cząsteczki tlenu (związana postać nazywana jest oksyhemoglobiną). Oznacza to, że każda czerwona krwinka potrafi związać ~1 miliard cząsteczek tlenu! W rezultacie znaczna większość (więcej niż 97%) cząsteczek tlenu jest związanych z oksyhemoglobiną, a pozostała, niewielka część pływa swobodnie we krwi.
Kiedy powietrze porusza się do i z płuc, serce jest również zajęte pracą. Krew wpływa do serca przez żyłę główną górną i dolną, które są dużymi żyłami niosącymi krew odpowiednio z górnej i dolnej części ciała. Dalej, krew pozostaje w prawym przedsionku, który może być traktowany jako poczekalnia do prawej komory. Prawa komora (pompa #1) ma ściany zbudowane z mięśni, które kurczą się i delikatnie wypychają krew do tętnic, tętniczek i naczyń włosowatych płuc. Następnie zanim krew wróci (żyłami płucnymi) do lewej strony serca, tlen dyfunduje z obszaru o wysokim stężeniu (pęcherzyków płucnych) do obszaru o niskim stężeniu (krwi). Podobnie jak prawy przedsionek, lewy przedsionek może być traktowany jako poczekalnia do lewej komory. Lewa komora jest pomieszczeniem, które ma mocniejsze, grubsze i bardziej umięśnione ściany niż prawa komora. W rezultacie, lewa komora (pompa #2) zdecydowanie wypompowuje krew przez tętnice i naczynia włosowate aby dostać się do bilionów komórek potrzebujących tlenu. W drodze powrotnej krew wędruje żyłami, aby wrócić do prawej części serca i powtórzyć proces. To wszystko – jedno serce – dwie pompy: prawa komora i lewa komora.
Dlaczego istnieją dwie komory?
Zróbmy eksperyment myślowy: Dlaczego nie mieć po prostu jednej komory (pojedynczej pompy), która porusza krew do płuc a następnie dalej do reszty ciała?
Rzeczywiście, jest to bardzo dobre pytanie, ponieważ na pierwszy rzut oka widać, że byłoby to bardziej wydajne, aby pompować krew do ciała zamiast prowadzić z powrotem do serca. Pomyślmy o tym w liczbach. Ciśnienie jest potrzebne aby poruszać krew przez opór gęstej sieci naczyń krwionośnych, takich jak tętnice, naczynia włosowate i żyły. Nawet jeśli skurcz prawej komory zwiększy ciśnienie krwi do ok 25mmHg, to po przejściu przez płuca, ciśnienie krwi wynosi z powrotem ok 5mmHg (spadek o 20mmHg). Przemieszcza się do lewej komory, gdzie drugi skurcz powoduje wzrost ciśnienia do około 120mmHg (prawie 5 razy większe niż ciśnienie płucne!). Jest to wystarczające ciśnienie aby przemieścić krew przez wszystkie organy.
Uzyskanie odpowiedniego ciśnienia
Powiedzmy, że prawa komora podniosła ciśnienie do 140mmHg, następnie ciśnienie krwi może spadnie o 20mmHg i nadal będzie wynosiło 120mmHg. Brzmi jak doskonale rozwiązanie, z wyjątkiem: 1. Płyn wystawiony na działanie dużego ciśnienia zostałby wypchnięty z naczyń włosowatych do płuc (część naczyń włosowatych pęknie!), i 2.Przy wysokim ciśnieniu krew poruszała by się przez pęcherzyki płucne tak szybko, że cząsteczki O2 nie mogłyby dyfundować do krwi i związać się z hemoglobiną. Ma to sens jeśli pamiętasz, że żadne naczynie włosowate nie jest narażone na duże ciśnienie (120-140mmHg), ponieważ do czasu kiedy dotrze do włókien włosowatych, przemieści się przez tętnice (i tętniczki), a ciśnienie znacznie spadnie. Niskie ciśnienie w krążeniu płucnym jest szczególnie istotne przy dużej ilości O2, która musi ulec dyfuzji w pęcherzykach płucnych do naczyń włosowatych—przydatna jest każda milisekunda!
Dlatego właśnie ludzkie ciało potrzebuje dwóch pomp pracujących z różnym ciśnieniem, wysokim ciśnieniem pozwalającym krwi krążyć po ciele i niskim ciśnieniem pozwalającym na optymalną wymianę gazową w płucach bez popękanych naczyń włosowatych!
Chcesz dołączyć do dyskusji?
- więcej Polskich tłumaczeń(5 głosów)
- W ostatnim akapicie.
Skoro organizm potrzebuje dwóch pomp, czemu mamy tylko jedno serce zamiast dwóch oddzielnych organów?(2 głosy)