Sirkulasjon

Sirkulasjonsystemets primæroppgaver er:

• Opptak av oksygen og dets videreførsel til cellene.
• Transport av næringsstoffer i kroppen.
• Deponering av CO2 og andre avfallsstoffer.

Vi har to transportmekanismer i kroppen:

• Konveksjon
  Eks. lungene pumper luft fra atmosfæren inn i kroppen
  Eks. hjertet pumper blodet i kroppen
• Diffusjon
  Eks. diffusjon av oksygen og karbondioksid i lungene
  Eks. diffusjon mellom blod og andre celler (plasmamembran)

Organene i kroppen er koblet i parallell, ikke serie (dvs. blodet går ikke først til leveren, så nyren usw.).

Hjertet er på overflaten en enkel pumpe, men funksjonelt sett to adskilte. Det er blodtrykket som er kraften som pumper blodet. Aortaklaffen gjør at trykket bevares i aorta. Når trykket i venstre ventrikkel øker og blir større enn i aorta (aortaklaffen), trykkes blodet ut. Sammentrekning av atriet bidrar til det lille ekstra trykket.

Hvordan ser sirkulasjonssystemet ut?
I starten finner vi store, robuste transportrør (når trykket og pumpevolumet er stort). Disse forgrener seg etterhvert til mindre typer, f.eks. kappillærer hvor det skal skje diffusjon. Hastigheten blir større når blodårene trekker seg sammen (stor elv, vann). 

Hvor er blodet?
Det er ~ 5L blod i et menneske. Den største andelen tilbringer tiden sin på vensiden (~54%) (i ro). Bare 70% av blodet er i systemsirkulasjon. Fordelingen endrer seg f.eks. ved grad av fysisk aktivitet. 

Hjertets minuttvolum = hjertefrekvens * slagvolum. Dette kan påvirkes av sympatisk og parasympatisk nervesystem samt sirkulerende substanser (endokrine). Minuttvolum fordelt i hvile: nyrer (mye ift. vekt, fordi de skal rense blodet), fordøyelse, hjerne, skjelett og muskulatur. 

Eksempler:
I hvile: 70/min * 70ml = 4900 ml/min
Hard trening: 200/min * 100ml = 20000 ml/min

I hjertet har vi neksus, gap-forbindelser som gjør at strøm kan gå fra en celle til en annen. Et hjerteslag starter i sinusknuten som befinner seg i øvre del av høyre atrium. Sinusknuten er kroppen naturlige pacemaker som bestemmer hjerterytmen. Normal hjerterytme kalles også normal sinusrytme. Elektriske signaler brer seg gjennom høyre atrium, så venstre og gjør at de kontraherer. Signalene samler seg så i en ny gruppe spesialiserte celler som kalles AV-knuten. Disse forsinker signalet ~1/10s ved endring av ionekanaler for at atriene får tid til å fylle ventriklene med blod. AV-knuten er koblet til “ledninger”, “HIS-bunten”, og går videre (høyre og venstre ledningsbunt) sånn at vi får sammentrekning nede også (altså depolarisering og kontraksjon av ventrikler. Et hjerteslag skjer i rekkefølgen: atrier → Pause → ventrikler). 

Hver celle i hjertet som bidrar til utbredelsen av hjertets elektriske impulser, har to elektriske tilstander: en ladet (polarisert) tilstand og en utladet (depolarisert) tilstand. I den polariserte tilstanden er hjertecellene klare og i stand til å lede den elektriske impulsen som vil føre til et hjerteslag. Etter et hjerteslag er cellene i en utladet fase, før de igjen lades opp og er klare for et nytt hjerteslag. I den utladete fasen (refraktærfasen) er hjertecellene ute av stand til å ta imot og lede en impuls videre i hjertet.

Med elektriske signaler / strøm her, mener vi ioner.

Slagvolum kan også reguleres

• Indre regulering
  Økt strekk av hjerteceller gir kraftigere kontraksjon. Mer blod inn i hjertet, vil det slå hardere. Hjertet vil alltid pumpe ut den mengden den får.
• Ytre regulering
  Økt sympatisk aktivering i hjertet: mer Ca2+ pumpes inn i hjerteceller som fører til økt kontraktilitet.

Hjertet og hjernen må ha det blodet de trenger og får det (prioritet), uavhengig av aktivitet. Blodet til magetarm reduseres ved fysisk aktivitet.

Hvordan?
Q = delta P / R (flow, væskeføring)
R = 8Ln / pir^4 (L er rørets lengde, n væskens viskuositet)

Aterioler har nerver / er inerverte som gjør at diameter kan endres. Denne prosessen påvirkes av lokale faktorer. Dersom et område er metabolsk aktivt (mye CO2 og avfall), kan det skje en automatisk regulering som gjør at det føres til mer blod.

Forelesning: Kåre-Olav Stensløkken

Ressurser
Opptak
Presentasjon