Väčšie a komplexnejšie organizmy sa skladajú z veľkého počtu buniek, ktoré je potrebné vyživovať. S tým súvisí vznik systému schopného dodávať životne dôležité látky do všetkých častí organizmu, zaručujúceho rovnomerný rozvoj všetkých zložiek živého jedinca, ich fungovanie a vzájomné ovplyvňovanie. Tieto rozvodné systémy naberajú na zložitosti v závislosti od stupňa, na ktorom sa daný organizmus nachádza v rámci procesu evolúcie.
Srdce a cievy
Ľudský obehový systém je zatvorený okruh, tvorený žilami, tepnami a vlásočnicami, ktoré dodávajú krv do celého tela. V ľudskom tele sa zvyčajne rozlišujú dva obehy:
- Malý alebo pľúcny krvný obeh: zodpovedný za okysličovanie krvi a odstraňovanie oxidu uhličitého. Krv doň vstupuje z pravej komory srdca a po prechode pľúcami vyúsťuje do ľavej predsiene.
- Veľký alebo systémový obeh: okysličenú krv prichádzajúcu z pľúc rozposiela do ostatných častí tela. Začína sa v ľavej komore.
Oba obehy tvoria jeden spoločný systém, ktorý sa pohybuje rytmicky so zmršťovaním srdcového svalu.
Obehovú sústavu tvoria:
- Srdce alebo srdcový sval, tvorený špeciálnym typom priečne pruhovaného svalstva, ktoré sa rytmicky sťahuje v dôsledku elektrického vzruchu pochádzajúceho z uzlov s funkciou krokovača. Rýchlosť, ktorou sa sťahuje srdcový sval, a frekvencia, s akou spomínané uzly prevodového systému vysielajú impulzy aktivujúce vedenie elektrických vzruchov v srdci, sa prispôsobuje momentálnym požiadavkám organizmu. Počet úderov srdca v priebehu jedného dňa je asi 100 000, pri dĺžke života 80 rokov by to zodpovedalo 4 miliardám srdcových sťahov. Rýchlosť, ktorou je krv vypudzovaná do systémového obehu, je 33 cm/s, čo zodpovedá 1,2 km/h.
- Artérie (tepny) je možné prirovnať k rúrkam, ktorými krv vchádza zo srdca do pľúc (pľúcny obeh) cestou pľúcnej tepny (pľúcnice) alebo do celého organizmu (systémový obeh) prostredníctvom aorty (srdcovnica). Tieto veľké cievy sa postupne delia na tepny menšieho prierezu, smerujúce do konkrétnych oblastí tela. V konečnej fáze tvoria tepničky vyúsťujúce do kapilárnej (vlásočnicovej) siete. Krv v tepnách je živo červenej farby následkom väčšieho okysličenia a jej pohyb je možný vďaka opakovaným impulzom prichádzajúcim zo srdcovej pumpy. Čo sa týka sfarbenia krvi, a teda aj okysličenia, jedna tepna predstavuje výnimku, a to pľúcnica, ktorá privádza na kyslík chudobnú krv do pľúcneho riečiska.
- Kapiláry alebo jemné vlásočnice predstavujú rozhranie medzi obehovým systémom a telesnými tkanivami, do ktorých sa krv dostáva cestou malých tepničiek vetviacich sa na kapiláry (vlásočnice). Ich tepnový koniec obsahuje krv bohatú na kyslík a živiny, ktoré dodávajú tkanivám. Krv ochudobnená o spomínané látky, nasýtená oxidom uhličitým a odpadovými produktmi látkovej premeny je zachytávaná žilovým koncom kapilár, cestou ktorých sa dostáva do žilového systému.
- Vény (žily) predstavujú cestu návratu krvi do srdca. Začínajú sa na venóznom konci kapilár, ktoré sa zbiehajú do venúl (žiliek), a tie sa spájajú do čoraz väčších žíl, až napokon nimi transportovaná krv vyúsťuje do pravej predsiene srdca prostredníctvom hornej a dolnej dutej žily. Duté žily privádzajú do srdca krv z celého tela, ktorá bola využitá na pokrytie životne dôležitých nárokov organizmu (systémový, veľký obeh) a ktorá obsahuje veľa oxidu uhličitého, ten jej dodáva tmavočervenú farbu s modrastým odtieňom. Na druhej strane pľúcne žily privádzajú do ľavej polovice srdca kyslíkom nasýtenú krv; odtiaľ je rozvádzaná do celého organizmu. Pľúcne žily sú jedinými žilami transportujúcimi okysličenú krv. Keďže impulz srdcovej pumpy nedosahuje úroveň žilového systému, návrat krvi do srdca je zabezpečený pasívnymi mechanizmami podporovanými vlastnosťami samotných žíl (prítomnosť chlopní zabraňuje spätnému návratu krvi) a sťahmi okolitého svalstva. Rýchlosť krvi vracajúcej sa do srdca je 20 cm/s, čo zodpovedá 0,7 km/h.
- Lymfatický systém je tvorený cievami, do priebehu ktorých sú včlenené lymfatické uzliny. Lymfatické cievy transportujú lymfu obsahujúcu odpadové produkty z tkanív do srdca, čím sa lymfa stáva súčasťou systémovej cirkulácie.
Množstvo krvi prúdiace každým orgánom v danej chvíli závisí od konkrétnych aktuálnych potrieb. Napríklad počas telesnej námahy je prevažná časť krvného objemu presmerovaná do priečne pruhovaného svalstva, srdca a pľúcnej cirkulácie, kým v čase trávenia potravy si nárokujú najväčšie množstvo krvi črevo a žalúdok. Mozog, a vo všeobecnosti celý nervový systém, ako dôležitý orgán, a tiež obličky, majú zabezpečené viac-menej rovnomerné zásobovanie krvou aj za cenu obmedzeného prekrvenia zvyšných častí organizmu.
Presná kontrola prísunu krvi do určitého orgánu je možná vďaka dilatácii (rozšíreniu) alebo konstrikcii (zúženiu) zásobujúcich tepien, ktoré zabezpečuje autonómny (fungujúci nezávisle od vôle) nervový systém. Ten je schopný meniť priemer ciev cestou podráždenia alebo ochabnutia svaloviny v ich stene. Napríklad teplo vedie k vazodilatácii, čiže rozšíreniu ciev, v snahe ochladiť krv jej prechodom cez kožu, ktorá typicky sčervená, kým chlad má za následok vazokonstrikciu, t. j. zúženie prierezu cievy a zníženie tepelných strát telesným povrchom, koža zbledne.
Ochorenia obehovej sústavy
Medzi hlavné ochorenia, ktoré môžu postihnúť obehovú sústavu, zaraďujeme:
- Akútnu, čiže náhlu stratu krvného objemu, ktorá vedie k zrúteniu cirkulácie a poruche funkcie hlavných orgánov ľudského tela.
Infekciu srdca alebo jeho obalu (perikardu, osrdcovníka), a tiež ciev, ktoré sa môžu následne infikovať. - Vzostup krvného tlaku v dôsledku nadmerného zadržiavania tekutín v organizme (väčšinou z neznámeho dôvodu, tzv. esenciálna hypertenzia) alebo pri obličkových ochoreniach následkom porušeného vylučovania tekutín.
- Degeneratívne ochorenia ciev spôsobené chronickými ochoreniami (hypertenzia – vysoký tlak krvi, vysoká hladina cholesterolu, diabetes mellitus – cukrovka), vedúce v konečnom dôsledku k nedokrveniu životne dôležitých orgánov.
- Vakovité rozšírenie tepien podmienené defektmi v ich stene. Odborne sa nazývajú aneuryzmy a hlavným rizikom je ich prasknutie.
- Narušenie normálneho prúdenia krvi spazmami (kŕčovité stiahnutie) tepien alebo zaklinenou krvnou zrazeninou (trombus) v priesvite ciev.
- Srdcová nedostatočnosť ako druhotný dôsledok infarktov myokardu (myokard = srdcový sval) alebo nekontrolovanej hypertenzie, ktoré vyúsťujú do narušenia funkcie tohto životne dôležitého orgánu.
- Poškodenie funkcie chlopní oddeľujúcich jednotlivé dutiny srdca.
- Poruchy elektrického vedenia srdca narušujúce normálny rytmus jeho sťahov.
- Ochorenia žilového (venózneho) systému, ktoré sťažujú návrat krvi do srdca a vedú k hromadeniu tekutín v častiach tela srdcu najvzdialenejších v dôsledku pôsobenia zemskej gravitácie, t. j. v dolných končatinách.
Diagnostika srdcovo-cievnych ochorení
Hlavnými diagnostickými metódami zaoberajúcimi sa obehovým systémom sú:
- Meranie krvného tlaku: bežne prostredníctvom ortuťových kalibrovaných tlakomerov, ktoré sú považované za najpresnejšie pri určovaní tak systolického (tlak v cieve počas systoly, systola = fáza činnosti srdca, sťah srdcovej komory, počas neho dochádza k nárazovému vypudeniu krvi do systémového obehu, na tepnách je toto vypudenie hmatateľné vo forme pulzu) ako aj diastolického tlaku (tlak v cieve počas diastoly, komora je ochabnutá, krv do nej priteká z predsiení a nedochádza k vypudzovaniu krvi do systémového obehu). Existuje možnosť 24-hodinového monitorovania tlaku krvi.
- Analýza krvných buniek a určitých parametrov súvisiacich s činnosťou srdcovo-cievneho systému vrátane takzvaných rizikových faktorov (napr. cholesterol, tuky v krvi).
EKG (elektrokardiogram): záznam elektrickej aktivity srdca schopný odhaliť poruchy rytmu alebo chyby vo vedení vzruchov, ktoré sú rozhodujúce pre striedanie zmršťovania a ochabovania srdcového svalu. - Záťažové testy (takzvaná ergometria, na stacionárnom bicykli alebo na bežiacom páse): počas záťaže sa zhotovuje záznam EKG a vyhodnocuje v spojitosti s pacientovými ťažkosťami v zmysle bolestí na hrudníku.
- Echokardiografia: ultrazvukové vyšetrenie štruktúry a funkcie jednotlivých dutín srdca, umožňuje posúdiť prietoky a funkčnosť chlopňového aparátu.
- Duplex: štúdium krvného toku cievami. (Echokardiografia + Doppler, Doppler je farebné zobrazovanie toku krvi na základe rozdielu medzi frekvenciou ultrazvukového impulzu vysielaného sondou a frekvenciou prijímanou spätne po odraze impulzu od pohybujúcich sa krviniek, v praxi prúd krvi smerom k sonde má červenú farbu, smerom od sondy modrú, na miestach vírenia zeleno-žltú).
- Moderné zobrazovacie metódy ako CT (počítačová tomografia) alebo magnetická rezonancia.
- Katetrizácia srdca: vsunutie katétra („hadičky”) cez stehnovú žilu až do dutín srdca. Následné podanie kontrastnej látky umožňuje pod kontrolou röntgenového prístroja zobraziť prúdenie krvi v koronárnych cievach (vencovité tepny, cievy vyživujúce samotné srdce).