【Osmosis合集】解剖与生理 Anatomy & Physiology(更至

1.循环系统,也称作心血管系统,心血管系统,cardiovascular一词中,cardio-指心脏,vascular指血管。由两个关键部分组成,心脏及血管(把血液输送到身体各处,再将其送回心脏)。
在此系统中,营养物质(如氧气)被送到所需的器官和组织中,同时身体产生的废物 (如二氧化碳,细胞呼吸的主要副产品)被移出体外。
2.心脏的大小,与一个人的拳头大小相当,而体格更高大的人,拳头更大,因此心脏也更大。
3.心脏的形状像一个锥体,位于纵隔稍偏左侧,纵隔位于胸腔中间,在膈肌(帮助呼吸的主要肌肉)上,胸骨后,脊柱前,两肺之间,被肋骨包围保护。
4.如果放大来看,可以看到心脏位于一个由两层壁的液体囊内,称为浆膜心包,其外层被称为心包壁层,它紧紧地粘在纤维心包上,纤维心包,由坚韧而紧密的结缔组织构成,保持心脏的位置,防止心腔过度扩大,以保证血容量恒定;而内层被称为脏层,它紧紧地贴合在心脏上,形成心外膜,即心脏外层(心脏表面+)。浆膜心包(包括壁层、脏层)的细胞,分泌一种富含蛋白质的液体,充满层间空隙,作为心脏的润滑剂,使其能在每次心跳间移动一点,又不产生过多摩擦。
5.从心脏的外侧到心脏的内部,在心外膜后,有心肌层,即中间的肌肉层,构成了大部分心脏组织。这是因为心肌细胞能收缩,从而实现泵血。除心肌细胞外,还存在交叉结缔组织纤维,这些纤维由胶原蛋白构成,它们一起形成纤维性心脏骨架,帮助支撑肌肉组织。心肌也有专门的血管,叫冠状动脉血管,位于心脏外侧,然后穿入心肌输血,最后,心脏的最内层叫心内膜,由一层较薄的内皮细胞构成,与位在血管内壁的是同一层细胞,心内膜覆盖了心脏各腔室和瓣膜。
6.来看心脏的右侧:缺氧血液通过顶端的上腔静脉,或底部的下腔静脉,进入右心房,心房指的是心脏的入口/前庭,上、下腔静脉均为静脉,运送血液回流到心脏。右心房还有第三个微小的开口叫冠状窦,以收集从心肌返回的冠状静脉血液。然后,所有血液首先经过三尖瓣,它是将心房、心室分开的房室瓣膜之一,三尖瓣,让血液得以进入右心室,它有三个小瓣,或尖瓣。每个尖瓣看起来就像一个降落伞,因为它有很小的弦,叫腱索,腱索将尖瓣连接在一块叫做乳头肌的小肌肉上。当心脏收缩时,乳头肌使腱索绷紧,两者(腱索+乳头肌)有助于防止血液反流到心房,使血液只能从下一个瓣膜流出。也就是说,心脏收缩将血液泵出肺动脉瓣,与三尖瓣一样,肺动脉瓣也有三个尖瓣,也可防止血液倒流,但与三尖瓣不同,肺动脉瓣没有腱索。一旦血液通过肺动脉瓣,便会进入肺动脉,肺动脉将血液从心脏输送到左肺和右肺。记住,动脉artery以“A”开头,输送血液“away离开”心脏。血液从肺动脉进入较细小的肺小动脉,最后进入毛细血管。在肺里,毛细血管包绕着半球状囊泡,即肺泡,肺泡alveolus的复数形式为alveoli。
到目前为止,血液中含有大量的二氧化碳,使血液呈暗红色,只是通常画成蓝色而已,以示区分,二氧化碳在此处从毛细血管移动到肺泡,氧气从肺泡移动到毛细血管,使血液变为鲜红色。在血液中,每个血红细胞都有数百万的血红蛋白,而一个血红蛋白能与4个氧分子结合,所以,当满载时,一个红细胞可以携带数百万个氧分子,富含氧气的血液汇入小静脉,最终进入肺静脉,肺静脉将血液排入左心房。
血液从心脏右心室,经过肺动脉到肺,再由肺静脉回到心脏左心房的行程,被称为肺循环。进入左心房后,血液穿过第二个房室瓣膜,称为二尖瓣,进入左心室,二尖瓣只有两个尖瓣叶,一个在前面,叫前叶,小一些;另一个在后面,叫后叶,这两种都有腱索,连接到左心室的乳头肌上。类似于心脏的右侧:乳头肌在收缩时可以防止血液倒流。最后,左心室的血液通过主动脉瓣,主动脉瓣通常有三个尖瓣,进入身体最大的动脉——主动脉。就像在肺部一样,主动脉分叉为小动脉,最后变为毛细血管,此处的毛细血管一般位于器官和组织中。在器官中,红细胞与组织细胞排列在一起,并释放氧气,同时吸收二氧化碳。基本上与血液在肺泡处的情况相反。随着二氧化碳的增加,血液会再次变成暗红色(画为蓝色),并开始返回心脏,先是进入小静脉,然后是较大的静脉。然后,下半身的血液流入下腔静脉,上半身的血液则流入上腔静脉。由这两者将血液送回右心房。
血液从左心室到身体,再回到心脏的右心房的行程,被称为体循环。相对于肺循环,体循环中涉及更多的血管,也意味着血液流动的阻力增大了5倍,也就是说,尽管于肺循环的泵血量一样,心脏泵出血液进入体循环的难度要大得多。由于这种差异,左心室需要更强壮,因此左心室壁的肌肉,即心肌,比右心室的心肌厚三倍。
7.我们再来看看心脏如何泵血,每次心跳的声音都像是“lub-dub” “lub dub" “lub dub”,第一心音“lub”叫做S1,是在左、右心室同时收缩三尖瓣和二尖瓣关闭时发出的声音。在S1之后,主动脉瓣和肺动脉瓣打开,分别使得血液流入身体各组织以及肺部,这段时期叫做心脏收缩期;第二心音“dub”,它被称为S2,声音来自主动脉瓣和肺动脉瓣关闭,以防止血液在离开心室后反流,有效地结束心脏收缩。在S2之后。三尖瓣和二尖瓣打开,让血液再次充盈心室,这段时间叫做心脏舒张期。每次心跳都可以被分解为收缩和舒张,所以收缩压是当心室在高压下挤出血液时的动脉血压;舒张压是当心室充满血液时的血压,会稍微低一些。
8.我们稍微简化一下,在一段时间内,任一心室泵出的血液量,称为心输出量。静脉血回流到心房的速度叫做 静脉回心血量。由于循环系统是闭环,心输出量和静脉回流血量是相等的。我们用数字来具体讨论,假设心脏每收缩一次大约有70毫升血液从心室泵出,当每分钟心跳(心脏收缩)70次时,70ml/次乘以70次/min等于4900ml/min,换算为4.9l/min,也就是说该心脏每分钟泵血4.9升。一个普通的成年人体内,大约有5升血液,与我们之前算的心输出量不同,那是每分钟心脏泵出的血量,以5升血液为例,成年人血液总量的10%(大约0.5升)在肺动脉、毛细血管和肺静脉中,构成了肺循环;5%(大约0.25升)位于心脏的四个腔室中;另外的15%(约0.75升)位于全身动脉,正在远离心脏;5%(0.25升)在全身毛细血管中;剩下的65%(3.25升)在全身静脉中,正回流到心脏。所有的全身动脉血中——15%流向大脑,5%滋养心脏,25%流向肾脏,25%流向消化器官,还有25%流向骨骼肌,最后5%流向皮肤。这些数字比例显然会改变,比如在运动中,但能让你有关于动脉血液分布的大致认知。这就是全身动脉血液的分布,但你也许在之前的图片中已注意到全身静脉里有更多的血液。
9.动脉通常通常体积更小,承受较高压;相比之下,静脉通常是体积大、承受低压。这就解释了为什么动脉和静脉有不同的结构。比如,静脉通常有静脉瓣来帮助抵抗重力,使血液流向一个方向,以回到心脏;而动脉由于本身承受高压,不需要这些瓣膜。
我们来仔细看看血管壁,有3层膜,这三层膜围绕着血管腔,即血管的中空部分,可容纳血液;最内层者称为内膜,由内皮细胞构成,它们形成了光滑表面,使血液流经时的摩擦降到最低;接下来是血管中膜,主要由平滑肌细胞和弹性蛋白组成。内膜和中膜的细胞,都能从管腔内的血液中获取所需的营养物质。最后的外膜,由疏松结缔组织组成,含弹性纤维和胶原纤维,可保护和加固血管并使其固定。外膜也有神经纤维、淋巴管,在最大的血管中也有弹性蛋白。神奇的是,一些大血管拥有非常厚的外膜,以致需要有自己的血液供应。所以有些微小的血管,叫血管滋养管,拉丁语义为“血管的血管”,它们沿外膜走行,为血管壁提供营养。最大的动脉,也最靠近心脏,也就是主动脉、其主要分支,以及肺动脉,这些大动脉的外膜和中膜中有很多弹性蛋白,也被称为弹性动脉。它们很有弹性,有点像spandex弹力衣,这使动脉得以保持形状,以及承受、平衡收缩压和舒张压。这些动脉最终会分支为小动脉,即最小的动脉。小动脉的中膜体积粗大,在自主神经系统的激素作用下,可进行收缩,即血管收缩,以缩小管腔。使流向毛细血管床的血量降低,减少器官或组织的供血。不过,这些血管也可以舒张,即血管舒张,以扩大管腔直径,让更多的血液流过。这个过程也可以帮助调节体温,因为血液携带了大量的热量。当它接近皮肤表面时,更多的热量流失。因此,随着动脉血管舒张,更多热量会流失,有助于降低体温;同样,如果你想提高体温血管收缩会减少血液流动。 最后,毛细血管壁一般只有一个细胞厚度,也就是只有内膜;有时一些稍大的血管也有基底膜,即一层在内皮细胞外提供额外支持的蛋白质。除了允许氧气和二氧化碳来回扩散外,毛细血管还能提供比如葡萄糖等的营养物质,液体可以从血管中进入组织间隙,即血管和细胞间的空间。水溶性物质,如离子,通过内皮细胞间的充水空间(裂缝),穿过毛细血管壁,或由有孔毛细血管壁的小孔穿过。同时,脂质或脂溶性分子,如氧气和二氧化碳,可溶解并通过内皮细胞扩散。在毛细血管床的另一端,有小静脉,小动脉和小静脉通常是由一种叫后微动脉的血管直接连接的。
10.快速回顾:
肺循环开始于右心室,它将血液输送到肺部,然后将新鲜的含氧血输送到左心房;进入体循环,体循环从左心室开始,将血液泵入身体,然后将缺氧血送回到右心房,如此周而复始。