ระบบไหลเวียนเลือด (Circulatory system)

ระบบไหลเวียนเลือด

 (Circulatory system)

1.      ระบบไหลเวียนเลือดใน animals

1.1  สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังส่วนมากมีช่องกลวงกลางลำตัว (gastrovascular  cavity) ดังนั้นการแลกเปลี่ยนสารต่างๆกับสิ่งแวดล้อมเป็นระบบไหลเวียนเลือดแบบเปิด (open circular system) เลือดจะปล่อยเข้าสู่ พื้นที่ที่อวัยวะต่างๆอยู่เรียกพื้นที่นั้นว่า sinuses และถ้าเรียกให้ถูก   เลือดนี้จะเรียกว่า hemolymph     ที่ sinuses นี้เองจะมีการแลกเปลี่ยนสารเคมีระหว่าง hemolymph กับอวัยวะต่างๆ  ระบบไหลเวียนเลือดแบบเปิดพบในไฮดร้า แมงกระพรุน พยาธิตัวแบน และแมลง เป็นต้น   ระบบไหลเวียนเลือดแบบเปิด (closed  circulatory  system)  เลือดจะไหลอยู่ภายในหลอดเลือดเท่านั้น การแลกเปลี่ยนก๊าซจะเกิดขึ้นระหว่างเลือดกับเซลล์     พบในไส้เดือน ปลาหมึกและสัตว์มีกระดูกสันหลัง

1.2  วิวัฒนาการของระบบหัวใจและหลอดเลือด (cardiovascular system)

·       Closed  circulatory  system  เรียกอีกอย่างว่า cardiovascular  system  ซึ่งประกอบด้วยหัวใจ (heart), เส้นเลือด (blood  vessels) และเลือด(blood)  หัวใจมีห้องหัวใจ atrium (รับ) และ ventricle (ปั๊มออก) อย่างละ1-2 ห้อง

Blood vescels มี

1. arteries  เส้นเลือดใหญ่จากหัวใจ ไปยังอวัยวะต่างๆ

2. arterioles เส้นเลือดเล็กแยกมาจาก arteries อยู่ตามอวัยวะต่างๆ

3. Capillaries เส้นเลือดฝอยแตกมาจาก arteries

4. venules เส้นเลือดดำที่รับเลือดมาจาก capillaries เพื่อกลับเข้าหัวใจ

5. veins เส้นเลือดดำใหญ่ที่รับเลือดมาจาก venules ส่งเลือดเข้าสู่หัวใจ

·       หัวใจของสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ สัตว์เลื้อยคลาน และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม  

1) หัวใจช่อง right ventricle ปั้มเลือดไปปอดผ่าน

2) pulmonary arteries

3) เลือดไหลผ่าน capillaries ในปอด เลือดเอา O2 มา และให้ CO2 ไป

4) เลือดที่มี O2 มาก  ไหลกลับหัวใจเข้ามาที่ left atrium 

5) เลือดที่มี O2 มาก ไหลเข้ามาที่ left ventricle

6) เลือดที่มี O2 มาก ไหลออกจากหัวใจทางเส้นเลือด aorta ไปที่

7) capillaries ที่ศรีษะและแขน

8) capillaries ที่ลำตัวและขา จากนั้น

9)  เลือดที่มี O2 น้อย  จะไหลผ่าน superior vena cava ไปที่ right atrium

10) และ เลือดที่มี O2 น้อย  จะไหลผ่าน inferior vena cava ไปที่ right atrium เช่นกัน

11) right atrium

  

1.3  หัวใจในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

·       cardiac  cycle         หัวใจหดตัว    = systole

                                    หัวใจคลายตัว = diastole

·       stroke  volume  ปริมาณของเลือดที่ปั๊มออกไปจาก left  ventricle  ประมาณ 75 ml/ครั้ง คนที่มี stroke  เท่านี้ หัวใจจะเต้นประมาณ 70 ครั้งต่อนาที  ดังนั้นจะมี cardiac  output (หรือปริมาณเลือดที่ปั๊มออกจาก left  venticle) เท่ากับ 5.25 ลิตร/นาที ซึ่งเท่ากับปริมาณเลือดทั้งหมดในตัวคน

1.4  โครงสร้างของ arteries ,arteries , veins  และ  carpillaries vessels

·       capillaries ประกอบด้วย ชั้น endothelium  ซึ่งจะมีผิวเรียบ ทำให้ เลือดไหลได้เร็วและมีผนังบาง

·       เส้นเลือด artery และ vein มีผนัง 3 ชั้นเหมือนกันประกอบด้วย 1) connective tissue 2) smooth muscle และ 3) endothlium แต่เส้นเลือด vein มีขนาดรูใหญ่กว่าของ artery

·       เส้นเลือด capillary มีผนังชั้นเดียวเป็น endothlium และมี basement membrane หุ้มอยู่นอกสุดเหมือนกับ artery และ vein

·       blood  pressure  = แรงดันเลือด 

ใน arteries มีแรงดันเลือดมากก่าใน veins         ใน venticular  system  เลือดจะไหลจากที่ ที่มีความดันสูง (high  pressure)  ไปที่ที่มีความดันต่ำ (low  pressure) เมื่อวางมือกดเส้นที่ข้อมือ (ด้านนิ้วหัวแม่มือ) จะรู้สึก blood  pressure ที่เต้นเป็นจังหวะเดียวกับหัวใจเต้น

1.5  การแลกเปลี่ยนสารต่างๆ ในเลือดเกิดขึ้นที่ thin  walls ของ capillaries

·       capillary  beds คือบริเวณที่มีเครือข่ายของ capillaries

·       เลือดที่ไหลสู่ capillary  beds ถูกควบคุมด้วย precapillary sphincters

· ในภาวะที่ precapillary sphincters คลายตัว  เลือดจะไหลเข้า capillary  bed และผ่าน thoroughfare channel  (เส้นเลือด capillary ที่เลือดสามารถไหลมาจาก arteriole สู่ venule ได้โดยตรง )

·       ตรงกันข้าม ในภาวะที่ precapillary  sphincters หดตัว เลือดที่ไหลเข้าสู่ capillary  bed ก็จะถูกลดจำนวนลง  

·       ของเหลวในเลือด (sugers, salts, oxgen และ urea)  ไหลออกจาก  capillary  บริเวณทางด้านที่อยู่ติด arteriole  ของเหลวที่อยู่ในช่วงระหว่างเซลล์จะไหลเข้ามาได้ใน capilly บริเวณที่ติดกับ venule  เนื่องจาก  blood  presure  ลดลง  แรงดันภายนอก (osmotic  presure) มากกว่า 

     (ดูรูปที่ 7)   การแลกเปลี่ยนของเหลวขึ้นอยู่กับ  hydrostatic pressure (blood pressure) และ osmotic pressure   ปกติ blood pressure จะดันของเหลว (fluid) ออกจาก capillary   ส่วน osmotic pressure มักจะทำให้นำ้เข้ามาใน capillary (เนื่องจากเลือดมีความเข้มข้นสูง)

1.6 ระบบน้ำเหลือง (lymphatic  system)  ถ่ายของเหลวสู่กระแสเลือดและช่วยในการสร้างภูมิคุ้มกัน

·   เมื่อเลือดไหลสู่ capilavies  มีการสูญเสียสารต่างๆ และโปรตีนด้วย  แต่สารต่างๆ ที่สูญเสียไปนี้จะกลับเข้าสู่กระแสเลือดผ่าน lymphatic  system

·   ของเหลวในช่องระหว่างเซลล์ เข้าสู่  lymphatic  system  ที่ lymph  capillaries  เมื่อของเหลวนี้เข้ามาอยู่ใน lymphatic  system  แล้วจะเรียกว่า  lymph

·   lymphatic  system  ต่อกับเส้นเลือด  veins  

·   ที่  lymph  vessel มี lymph  nodes  ทำหน้าที่กรอง  lymph  ภายใน  lymph  nodes  มีเซลล์เม็ดเลือดขาวอยู่มากมาย              เมื่อร่างกายเกิดการติดเชื้อ  เซลล์นี้จะเพิ่มจำนวนอย่างรวดเร็วทำให้  lymph  nodes  บวมขึ้น

      1.7  Blood (เลือด)

·   เลือดจัดอยู่ในหมู่  connective  tissue  มีเซลล์ต่างๆ อยู่ในสารเหลว เรียกว่า  plasma  ซึ่งสามารถแยกโดยการปั่นเหวี่ยง  ซึ่งจะได้เซลล์ต่างๆ ตกอยู่ในหลอดเป็น 45 %  ส่วนของเหลวชั้นบนที่มีสีเหลืองก็คือ  plasma  นั่นเอง

1.7.1  Plasma

          ·   เป็นน้ำ 90 %  มีเกลืออนินทรีย์ (inorganic  salts)  เป็นตัวรักษา  osmotic  balance  ในเลือด  และยังคอยรักษา  pH  ให้อยู่ที่ 7.4 (ในคน) ไอออน ต่างๆ ใน plasma  ยังจำเป็นในการหดยืดตัวของกล้ามเนื้อในร่างกายเราด้วย

          ·   มีโปรตีนพวก  immunoglobulins  เป็น  antibodies  ช่วยในการต่อสู้กับสิ่งแปลกปลอมที่เข้ามาในร่างกาย และโปรตีนพวก  fibrinogens  เป็น  clotting  factors ช่วยให้เลือดแข็งตัว

          ·   serum  คือ  plasma  ที่ไม่มี  fibrinogens

         ·   นอกจากนี้แล้วยังมีสารอาหารและของเสียจากกระบวนการเมตาบอลิซึม เช่น ฮอร์โมน  แก๊ส  เป็นต้น

1.7.2  Cellular  Elements ส่วนที่เป็นเซลล์

                          ·   มี 3 ชนิด คือ     1. Red  blood  cells     2. White  bloods  cells   

                               3. platelets 

                              1.   Red  blood  cells  หรือ  erythrocytes

-          มีประมาณ  25  พันล้านเซลล์ในร่างกายเรา

-          biconcave  disk  ไม่มี  nucleus  ไม่มี  mitochondria

-          ทำหน้าที่ขนส่ง  O₂            

-          มี hemoglobin ซึ่ง เป็นโปรตีนที่ใช้ขนส่ง O₂ 

                              2.   White  blood  cells  หรือ  leukocytes

                                    -   มี 5 ชนิดคือ     1. Monocytes         2. Neutrophils                        

     3. Basophils         4. eosinophils        5. Lymphocytes

- ทั้ง 5 ชนิดนี้มีหน้าที่ต่อสู้กับการติดเชื้อโรคด้วยวิธีต่างๆ กันไป  เช่น  monocytes กับ neutrophils จะมีกระบวนการ phagocytosis กินสิ่งแปลกปลอมที่เข้ามาในร่างกาย หรือกินเซลล์ที่ตายแล้ว

      3.   Platelets

-          เป็น  fragment  of  cells  เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ  2 – 3 mm

-          ไม่มี  nucleus  เกิดมาจาก  bone  marrow

-          หน้าที่ใน  การแข็งตัวของเลือด (blood  clotting)

1.7.3 Stem  cells  และการสร้างทดแทนของเซลล์ใน  blood

              ·   Erythrocytes  อยู่ในกระแสเลือด 3 –4 เดือน  แล้วถูกกินโดย  phagocytic cells  ในตับและม้าม

            ·   Erthrocytes, levkocytes  และ  platelets  พัฒนามาจาก  pluripotent  stem  cells  ที่  red  marrow  ในกระดูก (pluripotent cells หมายถึงเซลล์ที่มีศักยภาพในการเจริญไปเป็นเซลล์เม็ดเลือดแดง)

            ·   ถ้าเนื้อเยื่อต่างๆ ได้รับ O₂ ไม่เพียงพอ  ไตจะเปลี่ยน  plasma  protein  ไปเป็นฮอร์โมนชื่อ  erythropoietin ซึ่งจะไปกระตุ้นการสร้าง  erythrocyte  ถ้าในเลือดมี O₂ เพิ่มขึ้น erythropoietin ก็ลดลง และ การสร้าง erythrocyte ก็ลดด้วย

1.7.4      การแข็งตัวของเลือด (blood  clotting)

            ·   อย่างที่กล่าวมาแล้วนั้น  fibrinogen  เป็นตัวที่คอยปิดบริเวณที่  vessels  ถูกทำลาย   การแข็งตัวของเลือดเกิดจาก  fibrinogen (inactive  form)  เปลี่ยนเป็น  fibrin (active  form) แล้วเกาะตัวกัน  อุดบริเวณที่ถูกตัวลาย

·   hemophilia  โรคทางพันธุกรรมที่เมื่อคนเป็นโรค เมื่อเกิดแผลเป็นจะทำให้เลือดไหลไม่หยุด  เนื่องจากขาดปัจจัยที่ทำให้เลือดแข็งตัว (clotting  factors) บางอย่าง

·   thrombus  ก้อนเลือดที่แข็งตัวแล้วอุดตันการไหลของเลือด  ทำให้เกิดโรคเส้นเลือดหัวใจอุดตันได้

            1.7.5   Cardiovascular  disease  (โรคในหัวใจและเส้นเลือด)

                        ·   cardio  vascular  disease  ทำให้เกิดหัวใจวาย  หัวใจหยุดเต้นได้

                        ·   stroke = เป็นการตายของ  nervous  tissue  ที่สมอง  เกิดจากเส้นเลือดอุดตันที่สมอง

           ·   artherosclerosis หรือ โรคท่อเลือดแดงและหลอดเลือดแดงแข็ง = เป็น chronic  cardiovascular disease  เกิดจากมีเนื้อเยื่อเกิดในที่ผนังชั้นในของ  arteries  ทำให้รูของ  arteries  เล็กลง  เลือดเดินไม่สะดวก  บางครั้งการก่อตัวของเนื้อเยื่อมี  calcium  เข้าไปเกาะด้วยทำให้เกิดโรค  artherosclerosis ได้

                        ·   Hypertension = ความดันสูง  ทำให้เกิด atherosclerosis  เนื่องจากความดันเลือดที่สูงทำให้เกิดความเสียหายของ  endothelium  ใน arteries  ทำให้เกิดการฟอร์มของเนื้อเยื่อหนาขึ้น

                        ·   LDLs (low – density lipoproteins) ทำให้เกิดการสะสมของ chloresterol  ในเส้นเลือด

                        ·   HDLs  (high–density lipoproteins) ช่วยลดปริมาณ  cholesterol  ที่เกาะอยู่ในเส้นเลือด    จริงแล้ว cholesterol ได้จากการรับประทาน 20% ส่วนอีก 80% สังเคราะห์จากตับ

                        ·   การออกกำลังกายช่วยเพิ่ม HDL ขณะที่การสูบบุหรี่จะทำให้มี LDL เพิ่มขึ้น
                              

    ___________________________________________________________________