HỆ THỐNG TUẦN HOÀN: CHỨC NĂNG, BỘ PHẬN, LOẠI, BỆNH - GIẢI PHẨU HỌC VÀ SINH LÝ HỌC - 2026

Các hệ thống tuần hoàn bao gồm một loạt các bộ phận cơ thể mà dàn xếp việc thông qua máu qua tất cả các mô, cho phép vận chuyển vật liệu khác nhau như chất dinh dưỡng, oxy, carbon dioxide, hormone, trong số những người khác. Nó được tạo thành từ tim, tĩnh mạch, động mạch và mao mạch.

Chức năng chính của nó nằm trong việc vận chuyển vật chất, mặc dù nó cũng tham gia vào việc tạo ra môi trường ổn định cho các chức năng quan trọng về độ pH và nhiệt độ, cũng như liên quan đến phản ứng miễn dịch và góp phần vào quá trình đông máu.

Bởi Lomappmi, từ Wikimedia Commons

Hệ thống tuần hoàn có thể mở - ở hầu hết các động vật không xương sống - bao gồm một hoặc nhiều trái tim, một không gian gọi là hemocele và một mạng lưới các mạch máu; hoặc khép kín - ở một số động vật không xương sống và ở tất cả các động vật có xương sống - nơi máu được giới hạn trong mạch máu và đến tim.

Trong giới động vật, hệ tuần hoàn rất đa dạng và tùy thuộc vào nhóm động vật mà tầm quan trọng tương đối của các cơ quan cấu tạo nên nó thay đổi.

Ví dụ, ở động vật có xương sống, tim có vai trò quyết định trong quá trình tuần hoàn, trong khi ở động vật chân đốt và các động vật không xương sống khác, các cử động của tứ chi là chủ yếu.

Đặc trưng

Hệ thống tuần hoàn chịu trách nhiệm chính trong việc vận chuyển oxy và carbon dioxide giữa phổi (hoặc mang, tùy thuộc vào động vật nghiên cứu) và các mô cơ thể.

Tương tự như vậy, hệ tuần hoàn chịu trách nhiệm phân phối tất cả các chất dinh dưỡng do hệ tiêu hóa xử lý đến tất cả các mô của cơ thể.

Nó cũng phân phối các chất thải và các thành phần độc hại đến thận và gan, nơi mà sau một quá trình giải độc, chúng sẽ được đào thải khỏi cơ thể qua quá trình bài tiết.

Mặt khác, nó đóng vai trò như một con đường vận chuyển các hormone do các tuyến tiết ra và phân phối chúng đến các cơ quan nơi chúng phải hoạt động.

Nó cũng tham gia vào: điều hòa nhiệt độ của sinh vật, điều chỉnh phù hợp lưu lượng máu, điều chỉnh độ pH của sinh vật và duy trì cân bằng điện giải hydro đầy đủ để các quá trình hóa học cần thiết có thể được thực hiện.

Máu chứa các cấu trúc được gọi là tiểu cầu giúp bảo vệ cá nhân khỏi bị chảy máu. Cuối cùng, máu được cấu tạo bởi các tế bào bạch cầu, vì vậy nó có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ chống lại các dị vật và mầm bệnh.

Các bộ phận (nội tạng)

Hệ thống tuần hoàn được tạo thành từ một máy bơm - tim - và một hệ thống các mạch. Các cấu trúc này sẽ được mô tả chi tiết dưới đây:

Trái tim

Tim là cơ quan cơ bắp có chức năng bơm, có khả năng đẩy máu qua tất cả các mô của cơ thể. Nói chung, chúng được tạo thành từ một loạt các khoang được nối tiếp với nhau và được bao bọc bởi các van (hoặc cơ vòng ở một số loài nhất định).

Ở động vật có vú, tim có bốn ngăn: hai tâm nhĩ và hai tâm thất. Khi tim co bóp, máu sẽ được tống ra ngoài vào hệ tuần hoàn. Các ngăn của tim cho phép áp lực tăng lên khi máu di chuyển từ tĩnh mạch đến vùng động mạch.

Khoang tâm nhĩ thu nhận máu và các cơn co thắt của nó đưa máu đến tâm thất, nơi các cơn co thắt đưa máu đi khắp cơ thể.

Cơ tim được tạo thành từ ba loại sợi cơ: tế bào của nút xoang nhĩ và nút nhĩ thất, tế bào của nội tâm thất và sợi cơ tim.

Các tế bào trước đây nhỏ và co bóp yếu, chúng tự loạn nhịp và sự dẫn truyền giữa các tế bào thấp. Nhóm tế bào thứ hai lớn hơn, co bóp yếu nhưng dẫn điện nhanh. Cuối cùng, các sợi có kích thước trung bình, có khả năng co bóp mạnh và là một phần quan trọng của tim.

Cấu trúc của tim

Ở người, tim nằm ở vùng trước dưới của trung thất, được nâng đỡ bởi cơ hoành và sau xương ức. Hình dạng hình nón và gợi nhớ đến cấu trúc hình chóp. Đỉnh của tim được gọi là đỉnh và nằm ở vùng bên trái của cơ thể.

Một mặt cắt ngang của tim sẽ tiết lộ ba lớp: nội tâm mạc, cơ tim và ngoại tâm mạc. Vùng bên trong là nội tâm mạc, liên tục với các mạch máu và tiếp xúc với máu.

Lớp giữa là cơ tim và ở đây là nơi chứa nhiều nhất khối lượng cơ tim. Mô hình thành nó là cơ, co lại không tự chủ và có vết rạn da. Các cấu trúc kết nối các tế bào tim là các đĩa liên lớp, cho phép chúng hoạt động đồng bộ.

Lớp vỏ bên ngoài của tim được gọi là ngoại tâm mạc và được tạo thành từ các mô liên kết. Cuối cùng, trái tim được bao bọc bởi một màng ngoài gọi là màng ngoài tim, màng này được chia thành hai lớp: bao xơ và bao thanh dịch.

Thanh mạc màng tim chứa dịch màng ngoài tim, có chức năng bôi trơn và làm giảm chuyển động của tim. Màng này được gắn với xương ức, cột sống và cơ hoành.

Hoạt động điện của tim

Nhịp tim bao gồm các hiện tượng nhịp nhàng của các tiểu tâm trương và tâm trương, trong đó nhịp đầu tiên tương ứng với sự co lại và nhịp thứ hai tương ứng với sự giãn của khối cơ.

Để xảy ra hiện tượng co tế bào, phải có một điện thế hoạt động liên kết với chúng. Hoạt động điện của tim bắt đầu trong một khu vực được gọi là "máy tạo nhịp tim", nó sẽ lan truyền đến các tế bào giao phối khác qua màng của chúng. Máy tạo nhịp tim nằm trong xoang tĩnh mạch (trong lòng động vật có xương sống).

Động mạch

Động mạch là tất cả các mạch rời khỏi tim và nói chung máu được cung cấp oxy được tìm thấy trong chúng, được gọi là máu động mạch. Đó là, chúng có thể mang máu được oxy hóa (chẳng hạn như động mạch chủ) hoặc máu đã khử oxy (chẳng hạn như động mạch phổi).

Lưu ý rằng sự phân biệt giữa tĩnh mạch và động mạch không phụ thuộc vào nội dung của chúng, mà là mối quan hệ của chúng với tim và với mạng lưới mao mạch. Nói cách khác, các mạch đi ra khỏi tim là các động mạch và các mạch đến đó là các tĩnh mạch.

Thành của động mạch được tạo thành từ ba lớp: trong cùng là lớp nội mạc hình thành bởi lớp nội mạc mỏng trên màng đàn hồi; môi trường tunica hình thành bởi các sợi cơ trơn và mô liên kết; và cuối cùng là tunica externa hoặc Adventitia bao gồm mô mỡ và sợi collagen.

Khi các động mạch di chuyển ra khỏi tim, thành phần của chúng thay đổi, làm tăng tỷ lệ cơ trơn và ít đàn hồi hơn, và chúng được gọi là động mạch cơ.

Huyết áp

Huyết áp có thể được định nghĩa là lực mà máu tác động lên thành mạch. Ở người, huyết áp tiêu chuẩn dao động từ 120 mm Hg trong tâm thu, đến 80 mm Hg trong tâm trương, và thường được ký hiệu bằng các chữ số 120/80.

Sự hiện diện của mô đàn hồi cho phép các động mạch đập trong khi máu chảy qua cấu trúc, do đó giúp duy trì huyết áp cao. Thành động mạch phải cực dày để tránh bị xẹp khi huyết áp giảm.

Tĩnh mạch

Tĩnh mạch là những mạch máu có nhiệm vụ vận chuyển máu từ hệ thống mạng lưới mao mạch về tim. So với động mạch, tĩnh mạch nhiều hơn nhiều và có thành mỏng hơn, chúng kém đàn hồi hơn và đường kính lớn hơn.

Giống như động mạch, chúng được tạo thành từ ba lớp mô học: lớp trong, lớp giữa và lớp ngoài. Áp suất trong các tĩnh mạch rất thấp - theo thứ tự 10 mm Hg - do đó chúng phải được hỗ trợ bằng van.

Mao mạch

Các mao mạch được nhà nghiên cứu người Ý Marcello Malpighi phát hiện vào năm 1661, nghiên cứu chúng trong phổi của động vật lưỡng cư. Chúng là những cấu trúc rất phong phú tạo thành mạng lưới rộng khắp gần như tất cả các mô.

Thành của nó bao gồm các tế bào nội mô mịn, được nối với nhau bằng các sợi mô liên kết. Điều cần thiết là thành mỏng để quá trình trao đổi khí và trao đổi chất diễn ra dễ dàng.

Chúng là những ống rất hẹp, ở động vật có vú, chúng có đường kính xấp xỉ 8 µm, đủ lớn để các tế bào máu đi qua.

Chúng là những cấu trúc có khả năng thẩm thấu các ion nhỏ, chất dinh dưỡng và nước. Khi tiếp xúc với huyết áp, chất lỏng sẽ bị đẩy ra khoảng kẽ.

Chất lỏng có thể đi qua khe trong tế bào nội mô hoặc qua mụn nước. Ngược lại, các chất có bản chất lipid có thể dễ dàng khuếch tán qua màng tế bào nội mô.

Máu

Máu là một chất lỏng đặc và nhớt chịu trách nhiệm vận chuyển các nguyên tố, nó thường được tìm thấy ở nhiệt độ 38 ° C và chiếm 8% tổng trọng lượng của một cá thể bình thường.

Trong trường hợp của những động vật rất đơn giản, chẳng hạn như động vật phẳng, thì không thể nói đến "máu", vì chúng chỉ có một chất trong suốt, nước bao gồm các tế bào và một số protein.

Đối với động vật không xương sống, có hệ tuần hoàn khép kín, máu thường được biết đến với thuật ngữ hemolymph. Cuối cùng, ở động vật có xương sống, máu là một mô lỏng rất phức tạp và các thành phần chính của nó là huyết tương, hồng cầu, bạch cầu và tiểu cầu.

Huyết tương

Huyết tương tạo thành chất lỏng của máu và tương ứng với 55% tổng thành phần của nó. Chức năng chính của nó là vận chuyển các chất và điều hòa lượng máu.

Một số protein được hòa tan trong huyết tương, chẳng hạn như albumin (thành phần chính, hơn 60% tổng số protein), globulin, enzym và fibrinogen, ngoài ra còn có các chất điện giải (Na ⁺ , Cl ^- , K ⁺ ), glucose, axit amin, chất thải trao đổi chất, trong số những người khác.

Nó cũng chứa một loạt các khí hòa tan, chẳng hạn như oxy, nitơ và carbon dioxide, chất cặn bã tạo ra trong quá trình hô hấp và phải được loại bỏ khỏi cơ thể.

Các thành phần rắn

Máu có các thành phần tế bào tương ứng với 45% lượng máu còn lại. Các yếu tố này tương ứng với các tế bào hồng cầu, bạch cầu và các tế bào liên quan đến quá trình đông máu.

Tế bào hồng cầu, còn được gọi là hồng cầu, là những đĩa có hai mặt lõm và có nhiệm vụ vận chuyển oxy nhờ sự hiện diện của một loại protein gọi là hemoglobin. Một sự thật thú vị về các tế bào này là ở động vật có vú, các hồng cầu trưởng thành thiếu nhân.

Chúng là những tế bào rất phong phú, trong một ml máu có 5,4 triệu hồng cầu. Thời gian bán thải của một hồng cầu tuần hoàn là khoảng 4 tháng, trong đó nó có thể di chuyển hơn 11.000 km.

Tế bào bạch cầu hoặc bạch cầu có liên quan đến phản ứng miễn dịch và được tìm thấy với tỷ lệ thấp hơn tế bào hồng cầu, theo thứ tự từ 50.000 đến 100.000 trên mỗi ml máu.

Có một số loại tế bào bạch cầu, bao gồm bạch cầu trung tính, bạch cầu ưa bazơ, và bạch cầu ái toan, được xếp vào nhóm bạch cầu hạt; và bạch cầu hạt tương ứng với tế bào lympho và bạch cầu đơn nhân.

Cuối cùng, có những mảnh tế bào được gọi là tiểu cầu - hoặc tế bào huyết khối ở các động vật có xương sống khác -, tham gia vào quá trình đông máu, ngăn ngừa chảy máu.

Nguồn: pixabay.com

Các loại hệ thống tuần hoàn

Các động vật nhỏ - đường kính dưới 1 mm - có khả năng vận chuyển vật chất trong cơ thể chúng bằng các quá trình khuếch tán đơn giản.

Tuy nhiên, với sự gia tăng kích thước cơ thể, đòi hỏi phải có các cơ quan chuyên biệt để phân phối các vật chất, chẳng hạn như hormone, muối hoặc chất thải, đến các vùng khác nhau của cơ thể.

Ở các loài động vật lớn hơn, có một loạt các hệ tuần hoàn thực hiện chức năng vận chuyển vật chất một cách hiệu quả.

Tất cả các hệ thống tuần hoàn phải có các yếu tố sau: một cơ quan chính phụ trách việc bơm chất lỏng; một hệ thống các động mạch có khả năng phân phối máu và lưu trữ áp suất; một hệ thống mao mạch cho phép chuyển vật liệu từ máu đến các mô và cuối cùng là hệ thống tĩnh mạch.

Tập hợp các động mạch, tĩnh mạch và mao mạch tạo thành cái được gọi là “tuần hoàn ngoại vi”.

Bằng cách này, tập hợp các lực được thực hiện bởi các cơ quan đã đề cập trước đó (nhịp đập nhịp nhàng của tim, sự co giãn đàn hồi của động mạch và sự co thắt của các cơ bao quanh mạch máu) làm cho sự di chuyển của máu trong cơ thể.

Hệ thống tuần hoàn mở

Tuần hoàn hở có ở các nhóm động vật không xương sống khác nhau như giáp xác, côn trùng, nhện và các loài nhuyễn thể khác nhau. Nó bao gồm một hệ thống máu được bơm bởi tim và đến một khoang gọi là hemocele. Ngoài ra, chúng có một hoặc nhiều trái tim và mạch máu.

Hemocele có thể chiếm tới 40% tổng thể tích cơ thể ở một số sinh vật và nằm giữa ngoại bì và nội bì, nên nhớ rằng động vật ba nguyên sinh (còn gọi là tam phân) có ba lá phôi: nội bì, trung bì và ngoại bì.

Ví dụ, ở một số loài cua, lượng máu tương ứng với 30% thể tích cơ thể.

Chất lỏng đi vào hemocele được gọi là hemolymph hoặc máu. Trong những loại hệ thống này, không có sự phân phối máu qua mao mạch đến các mô, mà các cơ quan được tắm trực tiếp bởi hemolymph.

Khi tim co bóp, các van đóng lại và máu buộc phải di chuyển đến hemocele.

Áp lực của các hệ thống tuần hoàn kín khá thấp, từ 0,6 đến 1,3 kilopascal, mặc dù các cơn co thắt do tim và các cơ khác tạo ra có thể làm tăng huyết áp. Những động vật này bị hạn chế về tốc độ và sự phân bố của dòng máu.

Hệ thống tuần hoàn kín

Trong hệ thống tuần hoàn kín, máu đi trong một mạch được tạo thành từ các ống và theo đường từ động mạch đến tĩnh mạch, đi qua các mao mạch.

Loại hệ tuần hoàn này có ở tất cả các động vật có xương sống (cá, lưỡng cư, bò sát, chim và động vật có vú) và ở một số động vật không xương sống như giun đất và động vật chân đầu.

Các hệ thống khép kín được đặc trưng bởi sự phân tách rõ ràng các chức năng trong mỗi cơ quan cấu tạo nên nó.

Lượng máu chiếm một tỷ lệ nhỏ hơn nhiều so với trong hệ thống mở. Khoảng 5 đến 10% tổng thể tích cơ thể của cá nhân.

Tim là cơ quan quan trọng nhất và chịu trách nhiệm bơm máu trong hệ thống động mạch, do đó duy trì huyết áp cao.

Hệ thống động mạch có nhiệm vụ lưu trữ áp lực buộc máu phải đi qua các mao mạch. Vì vậy, động vật có tuần hoàn kín có thể vận chuyển oxy nhanh chóng.

Các mao mạch, quá mỏng, cho phép trao đổi vật chất giữa máu và mô, làm trung gian cho các quá trình khuếch tán, vận chuyển hoặc lọc đơn giản. Áp suất cho phép các quá trình siêu lọc trong thận.

Sự phát triển của hệ thống tuần hoàn

Trong suốt quá trình tiến hóa của động vật có xương sống, tim đã tăng lên đáng kể về độ phức tạp. Một trong những đổi mới quan trọng nhất là sự gia tăng dần dần sự phân tách của máu được oxy hóa và khử oxy.

Cá

Ở động vật có xương sống nguyên thủy nhất là cá, tim bao gồm một loạt các khoang co bóp, chỉ có một tâm nhĩ và một tâm thất. Trong hệ thống tuần hoàn của cá, máu được bơm từ tâm thất đơn, qua các mao mạch trong mang, nơi diễn ra quá trình hấp thụ oxy và thải khí carbon dioxide ra ngoài.

Máu tiếp tục cuộc hành trình của nó trong phần còn lại của cơ thể và cung cấp oxy cho các tế bào xảy ra trong các mao mạch.

Lưỡng cư và bò sát

Khi dòng giống lưỡng cư bắt nguồn và sau đó là bò sát, một buồng mới xuất hiện trong tim, hiện có ba ngăn: hai tâm nhĩ và một tâm thất.

Với sự đổi mới này, máu đã khử oxy đến tâm nhĩ phải và máu từ phổi đến tâm nhĩ trái, được thông với tâm thất với bên phải.

Trong hệ thống này, máu đã khử oxy vẫn ở phần bên phải của tâm thất và máu được khử oxy ở bên trái, mặc dù có sự trộn lẫn.

Trong trường hợp của loài bò sát, sự phân tách đáng chú ý hơn vì có một cấu trúc vật lý phân chia một phần vùng bên trái và bên phải.

Chim và động vật có vú

Trong những dòng dõi này, động vật thu nhiệt (động vật "máu nóng") dẫn đến nhu cầu cao hơn về việc cung cấp oxy cho các mô.

Một trái tim có bốn ngăn có thể đáp ứng những yêu cầu cao này, nơi tâm thất phải và trái phân tách máu được oxy hóa khỏi máu đã được khử oxy. Do đó, hàm lượng oxy đến các mô là cao nhất có thể.

Không có thông tin liên lạc giữa các buồng tim trái và phải, vì chúng được ngăn cách bởi một vách ngăn hoặc vách ngăn dày.

Các khoang nằm ở phần trên là tâm nhĩ, ngăn cách bởi vách ngăn giữa và có nhiệm vụ nhận máu. Tĩnh mạch chủ trên và tĩnh mạch chủ dưới được kết nối với tâm nhĩ phải, trong khi bốn tĩnh mạch phổi đến tâm nhĩ trái, hai tĩnh mạch đến từ mỗi phổi.

Tâm thất nằm ở vùng dưới của tim và được kết nối với tâm nhĩ qua các van nhĩ thất: van ba lá ở bên phải và van hai lá hoặc hai lá bên trái.

Bệnh thông thường

Các bệnh tim mạch, còn được gọi là bệnh mạch vành hoặc bệnh tim, bao gồm một loạt các bệnh lý liên quan đến hoạt động không chính xác của tim hoặc mạch máu.

Theo các cuộc điều tra được thực hiện, các bệnh tim mạch là nguyên nhân gây tử vong hàng đầu ở Hoa Kỳ và một số nước châu Âu. Các yếu tố nguy cơ bao gồm lối sống ít vận động, chế độ ăn nhiều chất béo và hút thuốc. Trong số các bệnh lý phổ biến nhất là:

Tăng huyết áp động mạch

Tăng huyết áp bao gồm tăng huyết áp tâm thu, lớn hơn 140 mm Hg và huyết áp tâm trương lớn hơn 90 mm Hg. Điều này dẫn đến lưu lượng máu bất thường trong toàn bộ hệ thống tuần hoàn.

Loạn nhịp tim

Thuật ngữ rối loạn nhịp tim đề cập đến sự thay đổi nhịp tim, sản phẩm của nhịp không kiểm soát được - nhịp tim nhanh - hoặc nhịp tim chậm.

Nguyên nhân của rối loạn nhịp tim rất đa dạng, từ lối sống không lành mạnh cho đến di truyền.

Những lời thì thầm trong tim

Tiếng lẩm bẩm bao gồm những âm thanh bất thường của tim được phát hiện thông qua quá trình nghe tim. Âm thanh này có liên quan đến lưu lượng máu tăng lên do các vấn đề về van.

Không phải tất cả các tiếng rì rầm đều nghiêm trọng như nhau, nó phụ thuộc vào thời lượng của âm thanh và khu vực và cường độ của tiếng ồn.

Xơ vữa động mạch

Nó bao gồm sự cứng và tích tụ chất béo trong động mạch, chủ yếu là do chế độ ăn uống không cân bằng.

Tình trạng này khiến máu khó đi qua, làm tăng khả năng mắc các vấn đề tim mạch khác, chẳng hạn như đột quỵ.

Suy tim

Suy tim đề cập đến việc bơm máu không hiệu quả đến phần còn lại của cơ thể, gây ra các triệu chứng nhịp tim nhanh và các vấn đề về hô hấp.

Người giới thiệu

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Sinh học: Sự sống trên Trái đất. Giáo dục Pearson.
2. Donnersberger, AB, & Lesak, AE (2002). Sách phòng thí nghiệm giải phẫu và sinh lý. Biên tập Paidotribo.
3. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2007). Nguyên lý tổng hợp của động vật học. McGraw-Hill.
4. Kardong, KV (2006). Động vật có xương sống: so sánh giải phẫu, chức năng, sự tiến hóa. McGraw-Hill.
5. Larradagoitia, LV (2012). Giải phẫu sinh lý cơ bản và bệnh học. Biên tập Paraninfo.
6. Parker, TJ & Haswell, WA (1987). Động vật học. Hợp âm (Tập 2). Tôi đã đảo ngược.
7. Randall, D., Burggren, WW, Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Eckert sinh lý động vật. Macmillan.
8. Vived, AM (2005). Cơ bản về sinh lý hoạt động thể dục, thể thao. Panamerican Medical Ed.