Informacija

9.4: Su amžiumi susiję kraujotakos sistemos pokyčiai - biologija

9.4: Su amžiumi susiję kraujotakos sistemos pokyčiai - biologija


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Kraujas

Su amžiumi didelių kraujo pokyčių nėra, tačiau sumažėja raudonųjų kaulų čiulpų. Tai reiškia, kad pagyvenusiems žmonėms sumažėja kraujo ląstelių susidarymo galimybės.

Širdis

Jei nėra širdies ligų, širdis iš esmės išlieka tokio paties dydžio arba šiek tiek sumažėja. Tai yra širdies raumenų ląstelių skaičiaus ir dydžio sumažėjimas senstant ir pluoštinio audinio padidėjimas.

Kraujagyslės

Su amžiumi kraujagyslių elastingumas mažėja. Taip yra dėl sumažėjusio elastinio pluošto kiekio arterijų sienelėje.


Su amžiumi susijusių vainikinių arterijų pokyčių tyrimas ir jo reikšmė aterosklerozei

Koronarinės arterijos ligos tyrimas visada buvo ypač svarbus gydytojų klausimas. Keletas tyrimų buvo skirti vainikinėms arterijoms, tačiau tik histologiniai vainikinių arterijų pokyčiai, didėjant amžiui, sukelia aterosklerozę. Histomorfometrinis tyrimas buvo atliktas su 50 vyrų ir 30 moterų 10–60 metų amžiaus skrodžiamų širdies mėginių vainikėliais. Tunica intima, tunica media ir tunica adventia storis bei vainikinių arterijų skersmuo buvo matuojamas naudojant akių mikrometrą.

Verhoeffs dažytos sekcijos buvo naudojamos vidinės elastingos plokštės pokyčiams tirti. Didėjant amžiui, tunikos intima storis padidėjo iki 4 dešimtmečio, augant subendoteliniam audiniui iš nediferencijuotų terpės lygiųjų raumenų ląstelių. Pastebėta, kad tunikos terpės storis padidėjo iki 4 dešimtmečio dėl medialinės fibrozės. Po 4 dešimtmečio tiek tunikos intima, tiek tunikos žiniasklaidos storis užfiksavo laipsnišką kritimą. Nustatyta, kad tunikos intima padidėjimas yra pagrindinis patologinis pokytis, kuris galiausiai pereina į aterosklerozę. Nustatyta, kad vyrų intymių storis yra didesnis nei moterų. Vidinė elastinė plokštelė įvairiose amžiaus grupėse parodė skilimą, lūžimą, suskaidymą ir pakartotinį susidarymą.


Mokslo praktikos iššūkio klausimai

Apibūdinti struktūriniai ir funkciniai mitochondrijų ir chloroplastų panašumai, liudijantys bendrą protėvį.

Paaiškinkite kaip struktūriniai ir funkciniai skirtumai tarp mitochondrijų ir chloroplastų įrodo prisitaikymą tarp bendrų protėvių organizmų.

Išnagrinėkite gyvūnų ir augalų ląstelių struktūrinių savybių skirtumus ir panašumus. Pagrįskite ieškinį kad tiek gyvūnai, tiek augalai turi bendrus protėvius, pagrįstus jūsų pastebėjimais.

Kokie konservuoti pagrindiniai procesai būdingi tiek gyvūnams, tiek augalams? Sukurkite paaiškinimą skirtumai, pagrįsti atrankiniais pranašumais, teikiamais skirtingose ​​aplinkose.

Louisas Sullivanas architektūrinį dizainą apibūdino kaip „forma seka funkciją“. Pavyzdžiui, langas yra skirtas šviesai pridėti prie erdvės be šilumos transportavimo. Durys suprojektuotos taip, kad patektų į erdvę. Langai ir durys atlieka skirtingas funkcijas, todėl yra įvairių formų. Biologinės sistemos nėra sukurtos, bet atrenkamos iš atsitiktinių tyrimų sąveikaujant su aplinka. Taikykite Salivano principą paaiškinti funkcijos ir formos santykis kiekvienai toliau nurodytai ląstelių struktūrų porai.

  1. Plazminė membrana ir endoplazminis tinklas
  2. Mitochondrija ir chloroplastas
  3. Grubus endoplazminis tinklas ir lygus endoplazminis tinklas
  4. Žiedlapiai ir blakstienos
  5. Raumenų ląstelės ir sekrecijos ląstelės

Sudėtingi daugialąsčiai organizmai dalijasi maistinėmis medžiagomis ir ištekliais, o jų ląstelės bendrauja viena su kita. Visuomenė gali skatinti individų bendradarbiavimą, kartu atgrasydama nuo savanaudiško elgesio, kad padidintų bendrą socialinės sistemos sėkmę, kartais asmens sąskaita. Moksliniai klausimai yra išbandomi ir dažnai bando atskleisti už reiškinį atsakingą mechanizmą. Poza trys klausimus kuris gali būti naudojamas nagrinėti socialinės sistemos savireguliavimo būdus. Būkite pasirengę pasidalyti šiais klausimais mažose grupėse su savo klasės draugais apie šių reguliavimo strategijų panašumus ir analogiškus plazmodezmų bei spragų jungčių vaidmenis ląstelių bendravime.

Kraujagyslinių augalų plazmodesmos ir gyvūnų tarpų jungtys yra specializuotų ląstelių savybių pavyzdžiai. Mechanizmai, kuriais vyksta transportavimas tarp ląstelių, išsivystė nepriklausomai keliose eukariotinėse kladose. Paaiškinkite, kalbant apie korinį bendradarbiavimą, tokių struktūrų teikiami atrankiniai pranašumai.

Žinduolių raudonieji kraujo kūneliai neturi branduolių, turi kilti iš kitų audinių sistemų, yra palyginti ilgaamžiai, yra nedideli, aktyviai reaguojantys į jų aplinką ir yra metaboliniai anaerobai. Kiti stuburiniai gyvūnai turi raudonųjų kraujo kūnelių, kurie paprastai turi branduolį ir dažnai yra gana dideli, aerobiniai, savaime besidauginantys ir trumpaamžiai.

Norint šiuos faktus susieti su biologija, reikia užduoti klausimus. Klausimai, kuriuos užduosite, priklausys nuo to, kaip jūsų klasė eina per mokymo programą. Pradėkite apibendrindami tai, ką žinote:

  • Kokias funkcijas atlieka eukariotinės ląstelės branduolys?
  • Koks apytikslis vidutinis žmogaus raudonųjų kraujo kūnelių dydis?
  • Koks yra suaugusio žmogaus kraujagyslių skersmens diapazonas?
  • Koks yra raudonųjų kraujo kūnelių dydžio diapazonas stuburiniuose gyvūnuose?
  • Koks yra vidutinis žmogaus raudonųjų kraujo kūnelių gyvenimo laikas?
  • Kaip galite parodyti, kaip skatinama ląstelių gamyba, naudojant konkrečių sistemų pavyzdžius?
  • Kaip kontroliuojama ląstelių mirtis?
  • Kokie biocheminiai ciklai yra susiję su anaerobiniu ir aerobiniu kvėpavimu ir kokie yra svarbūs jų skirtumai?
  • Koks procesas susijęs su deguonies ir anglies dioksido transportavimu į raudonuosius kraujo kūnelius ir iš jų?
  • Koks elgesys ir dinamiški homeostatiniai procesai gali būti susiję su raudonųjų kraujo kūnelių savybėmis žinduolių ir nežinduolių organizmuose?
  • Ką žinote apie stuburinių gyvūnų evoliucinius skirtumus?

Jūsų santrauka atskleidė kai kuriuos panašumus ir skirtumus tarp stuburinių eritrocitų ir kraujotakos sistemos struktūrų. Mokslinius klausimus galima patikrinti. Jie gali būti sprendžiami atliekant stebėjimus ir matavimus bei analizuojant gautus duomenis.

  1. Poza trys moksliniai klausimus kurie atsiranda iš jūsų suvestinių apie tai, ką žinote apie eritrocitus ir kapiliarų dydį.
  2. Už kiekvieną jūsų užduotą klausimą, numatyti koks, jūsų manymu, būtų atsakymas ir pateikti argumentus tavo prognozei.
  3. Apibūdinti metodas, jūsų manymu, gali būti naudojamas norint gauti duomenis, kad patikrintumėte jūsų prognozę.
  4. Gaminant žinduolių raudonuosius kraujo kūnelius, dar nesubrendusius ir vis dar sintetinančius hemo baltymus eritrocitus supa makrofagai. Numatykite makrofagų vaidmenį raudonųjų kraujo kūnelių brendime.

Mitochondrijos turi DNR, koduojančią baltymus, susijusius su organelių struktūra ir funkcijomis. Atrodo, kad replikacija vyksta nuolat, tačiau daugelis klausimų apie replikacijos greičio kontrolę ir atskyrimą mitozės metu vis dar neatsakyti. Daugelį ligų sukelia mitochondrijų disfunkcija. Mitofagija, kaip rodo pavadinimas, sukelia mitochondrijų sunaikinimą. Numatyti ar egzistuoja ląstelių kontrolės mechanizmai, apimantys mitochondrijų DNR reguliavimą branduoliu. Pasinaudokite tuo, ką žinote apie atranką ir homeostazę, nes jie taikomi ir organizmui, ir organelėms.


Senėjimo anatomija ir fiziologija 1: širdies ir kraujagyslių sistema

Įprastas senėjimo procesas sukelia pokyčius širdies ir kraujagyslių sistemoje, o tai reiškia, kad širdis dirba mažiau efektyviai. Kas tiksliai vyksta ir kodėl?

Abstraktus

Širdies ir kraujagyslių sistema yra pagrindinė organizmo transporto sistema, o jos efektyvumas yra būtinas sveikatai ir ilgaamžiškumui. Senstant jis tampa mažiau efektyvus, o tai neigiamai veikia visas kitas organų sistemas. Šiame straipsnyje nagrinėjami normalūs su amžiumi susiję pokyčiai širdies ir kraujagyslių sistemoje. Tai pirmoji atnaujinta straipsnių serija apie tai, kaip amžius veikia pagrindines organų sistemas.

Citata: Riteris J, Nigamas Y (2017) Senėjimo anatomija ir fiziologija 1: širdies ir kraujagyslių sistema. Slaugos laikas [internete] 113: 2, 22–24.

Autoriai: Johnas Knightas yra biomedicinos mokslų vyresnysis dėstytojas. Yamni Nigam yra biomedicinos mokslų docentas tiek Svansio universiteto Žmogaus sveikatos ir mokslo kolegijoje.

  • Šis straipsnis buvo recenzuotas dvigubai aklu
  • Slinkite žemyn, kad perskaitytumėte straipsnį arba atsisiųskite spausdinimui pritaikytą PDF formatą čia (jei PDF nepavyksta visiškai atsisiųsti, bandykite dar kartą naudodami kitą naršyklę), kad pamatytumėte kitus šios serijos straipsnius

Įvadas

Vidutinė žmonių gyvenimo trukmė Jungtinėje Karalystėje ilgėja-daugiausia dėl sveikatos priežiūros pažangos-ir daugelis 60-mečių gali tikėtis dar 25 sveiko gyvenimo metų. Tačiau žinios apie senėjimo procesą lieka ribotos. Tai pirmasis atnaujintos ir išplėstos serijos straipsnis, kuriame nagrinėjama senėjimo anatomija ir fiziologija.

Senėjimo procesą daugiausia lemia genetiniai veiksniai, tačiau jam didelę įtaką daro ir aplinkos veiksniai, tokie kaip dieta, mankšta ir mikroorganizmų, teršalų ir jonizuojančiosios spinduliuotės poveikis. Štai kodėl to paties amžiaus žmonės skiriasi tiek fizine išvaizda, tiek fiziologija. Daugumoje išsivysčiusių šalių lytis taip pat turi įtakos, moterys paprastai 7–10 metų pralenkia vyrus.

Širdies ir kraujagyslių sistema

Širdies ir kraujagyslių sistema yra pagrindinė organizmo transporto sistema. Svarbiausias jo vaidmuo yra tiekti deguonimi prisotintą kraują, maistines medžiagas ir cheminius signalus, tokius kaip hormonai, į organus ir audinius. Jis taip pat perneša anglies dioksidą į plaučius ir atliekas, tokias kaip karbamidas ir šlapimo rūgštis, į inkstus pašalinimui. Jis vaidina svarbų vaidmenį termoreguliacijoje - paskirsto ir išsklaido šilumą visame kūne (Marieb ir Hoehn, 2015). Veiksminga širdies ir kraujagyslių sistema yra būtina sveikatai ir ilgaamžiškumui, tačiau jos efektyvumas mažėja su amžiumi, o tai neigiamai veikia visas kitas organų sistemas.

Kraujagyslių pokyčiai

Mes gimstame su elastingomis, lanksčiomis ir suderinamomis arterijomis, kurios užtikrina optimalią širdies funkciją ir kraujotaką. Skilvelinės sistolės (susitraukimo) metu kraujas išstumiamas į plaučių ir sistemines grandines, o didesnės elastinės arterijos išsitempia, sumažindamos pasipriešinimą kraujotakai. Kūnui senstant kraujagyslės, ypač arterijos, praranda savo elastingumą, o arterijų sienelės tampa standesnės ir storesnės.

Tunica intima yra vidinis kraujagyslių sluoksnis ir susideda iš dviejų pagrindinių regionų:

  • Endotelis - vienas ląstelių sluoksnis
  • Lamina – plonas jungiamojo audinio sluoksnis, pritvirtinantis endotelį prie viršutinės tunikos mediagos (raumenų sluoksnio). Tai daugiausia susideda iš elastino (elastinių pluoštų) ir kolageno, ir su amžiumi jis labai keičiasi.

Didesnėse arterijose yra didelis elastino kiekis, nes jos turi ištempti harmoningai su galingais širdies skilvelių susitraukimais, kad sušvelnintų pulso bangos jėgą ir išlygintų į mažesnes arterijas patenkančio kraujo tėkmę. Šios mažesnės arterijos turi daug mažiau elastingumo ir didesnę kolageno skaidulų dalį kraujagyslių sienelėse (Steppan ir kt., 2011).

Tunica media, esanti po tunica intima, yra sudaryta iš lygiųjų raumenų ląstelių sluoksnių. Jį valdo vazomotorinis centras, esantis pailgosiose smegenyse (apatinėje smegenų kamieno dalyje). Vazomotorinis centras vaidina svarbų vaidmenį reguliuojant kraujospūdį, kontroliuojant vazodilataciją ir vazokonstrikciją (Marieb ir Hoehn, 2015).

Su amžiumi laipsniškai storėja didelių ir vidutinių arterijų tunica intima ir tunica media (1 pav.). Tai susiję su padidėjusiu kolageno skaidulų skaičiumi ir tankiu kraujagyslių sienelėse (Ferrari ir kt., 2003). Kolageno skaidulos taip pat patiria kryžminį susiejimą, todėl jos tampa mažiau suderinamos. Su amžiumi ir pasikartojančiu tempimu elastinas, kuris iš dalies suteikia arterijų sienelėms elastingumo, lūžta ir pavargsta (Greenwald, 2007). Senstančios kraujagyslės taip pat gali turėti skirtingą kalcifikacijos laipsnį. Dėl šių įvykių palaipsniui mažėja arterijų elastingumas ir sustingimas, o tai dažnai atsispindi padidėjusiu kraujospūdžiu (Bolton ir Rajkumar, 2011).

Endotelis

Endotelis, subtiliausia kraujagyslės dalis, tiesiogiai liečiasi su cirkuliuojančiu krauju (Marieb ir Hoehn, 2015). Jį sudaro vienas plokščių epitelio ląstelių sluoksnis, kuris vaikams ir jauniems suaugusiems yra taisyklingas ir lygus, sumažindamas atsparumą kraujotakai.

Senstant endotelis vysto netaisyklingos formos ląsteles ir dažnai sutirštėja dėl lygiųjų raumenų skaidulų, migravusių iš tunikos terpės. Šis sutirštėjimas sumažina arterijų elastingumą ir atitiktį bei sumažina spindžio dydį (1 pav.), Dar labiau padidindamas atsparumą kraujotakai.

Aterosklerozė

Aterosklerozę, dažniausiai pasitaikančią kraujagyslių ligų formą, sukelia endotelio sužalojimas, kurį gali sukelti įvairios priežastys, įskaitant:

Aterosklerozinės okliuzijos (riebalų sankaupų) mechanizmas po endotelio pažeidimo apima monocitus (baltųjų kraujo kūnelių), kurie prisitvirtina prie pažeisto ar sudirgusio endotelio ir kerta tunika. Šie monocitai palaipsniui auga ir subręsta į daug didesnes ląsteles, vadinamas makrofagais (Galkina ir Ley, 2009). Makrofagai sugeria riebalus (įskaitant cholesterolį) iš kraujo ir „išpūsta“, kad susidarytų putų ląstelės. Šios putplasčio ląstelės sudaro „riebalų apnašas“, kurios užkemša kraujagysles (Libby ir kt., 2011).

Vainikinių arterijų aterosklerozė gali sukelti vainikinių arterijų ligą. Riebalinės plokštelės dažnai plyšta, todėl susidaro krešulys ir atsiranda širdies priepuolis (miokardo infarktas). Panašiai miego ar smegenų arterijų aterosklerozė smarkiai padidina insulto riziką.

Cheminiai pokyčiai

Sumažėjusi azoto oksido gamyba

Endotelio ląstelės išskiria įvairius cheminius signalus, kurie padeda reguliuoti kraujotaką, kontroliuojant vidinį kraujagyslių skersmenį. Viena iš svarbiausių šių cheminių medžiagų yra azoto oksidas, kurį endotelio ląstelės gamina iš aminorūgšties L-arginino. Tai išsisklaido į lygiųjų raumenų sluoksnį kraujagyslėse, kur jis veikia kaip galingas kraujagysles plečiantis, plečiantis kraujagysles ir užtikrinantis gerą kraujotaką.

Dėl endotelio pažeidimo, nesvarbu, ar tai susiję su amžiumi, ar dėl kitų priežasčių, sumažėja azoto oksido susidarymas, taigi ir kraujotaka (Greenwald, 2007 Bode-Böger ir kt., 2003). Tai prisideda ir gali pabloginti su amžiumi susijusias kraujagyslių patologijas, įskaitant periferinių kraujagyslių ligas ir krūtinės anginą.

Padidėjęs priešuždegiminių cheminių medžiagų kiekis

Kraujyje cirkuliuojančių priešuždegiminių cheminių mediatorių koncentracija didėja su amžiumi. Daugelis yra susiję su kraujagyslių patologija, įskaitant aterosklerozinę okliuziją ir kraujagyslių sienelių kalcifikaciją (Harvey ir kt., 2015).

Uždelsta angiogenezė

Po sužalojimo ar infekcijos gali greitai atsirasti naujų kraujagyslių, vadinamų angiogeneze. Tai organizuoja įvairūs cheminiai signalai ir augimo faktoriai. Angiogenezė sulėtėja su amžiumi ir dažnai būna labai uždelsta (Sadoun ir Reed, 2003), o tai gali padėti paaiškinti, kodėl vyresnio amžiaus žmonėms žaizdos paprastai gimsta lėčiau.

Širdies pokyčiai

Norint įveikti sumažėjusį elastingumą ir padidėjusį atsparumą senų ir užsikimšusių arterijų kraujotakai, širdies skilveliai turi siurbti didesne jėga. Miokardas (širdies raumenų sluoksnis) reaguoja į hipertrofiją.

Ankstesni ultragarso tyrimai parodė, kad nuo 20 iki 80 metų kairiojo skilvelio storis padidėja maždaug 30 %, o kartu palaipsniui didėja širdies svoris (Pearson ir kt., 1991). Tačiau kai kurių šių tyrimų pagrįstumas neseniai buvo suabejotas.

Išnagrinėjus skrodimą pašalintas širdis, buvo mažai įrodymų, kad moterims su amžiumi būdingas skilvelių sustorėjimas, o vyrams dažnai pastebimas raumenų masės sumažėjimas. Atrodo, kad hipertrofija, pastebėta ultragarsu, pirmiausia atsiranda dėl intraventrikulinės pertvaros sustorėjimo, o ne kairiojo skilvelio, atrodo, kad su amžiumi atsiranda širdies raumenų audinio pertvarkymas ir persiskirstymas (Strait ir Lakatta, 2012).

Širdies miocitų (raumenų ląstelių) skaičius miokarde palaipsniui mažėja dėl apoptozės (užprogramuota ląstelių mirtis). Su amžiumi didėja ir miokarde nusėdusio kolageno kiekis. Kartu su širdies raumenų masės perskirstymu paprastai pastebimas širdies formos pasikeitimas iš klasikinės elipsės formos į šiek tiek sferinę išvaizdą (Strait ir Lakatta, 2012 Ferrari ir kt., 2003).

Širdies vidinės struktūros susidėvėjimas (kuris greičiau pasireiškia pacientams, sergantiems hipertenzija) taip pat gali sukelti kalcifikaciją ir pluoštinį randų audinį ant širdies vožtuvų. Paprastai tai sukelia stenozę (vožtuvo angos susiaurėjimą), kuri riboja kraujotaką ir sumažina širdies efektyvumą. Stenoziniai vožtuvai paprastai sukelia neramų kraujotaką, kurią galima aptikti per stetoskopą kaip širdies ūžesį (Bolton ir Rajkumar, 2011).

Širdies funkcija

Kraujagyslių ir pačios širdies pokyčiai lemia bendrą širdies efektyvumo sumažėjimą. Širdies ritmas ramybės būsenoje, kai žmogus guli plokščias, senstant išlieka gana pastovus, tačiau sėdint jis paprastai mažėja (Bolton ir Rajkumar, 2011).

Vienas ryškiausių su amžiumi susijusių širdies funkcijos pokyčių yra tiesinis maksimalaus širdies susitraukimų dažnio, pasiekiamo fizinio krūvio metu, sumažėjimas. Mažiems sveikiems vaikams maksimalus širdies susitraukimų dažnis maždaug 220 dūžių per minutę (bpm) yra normalus po intensyvaus fizinio krūvio. Su amžiumi tai mažėja, maždaug pagal formulę „220 minus amžius metais“, taigi, sulaukus 60 metų, jis yra apie 160 dūžių per minutę. Manoma, kad šį sumažėjimą pirmiausia lemia širdies laidžiosios sistemos pokyčiai. Skilvelių prisipildymas taip pat lėtėja su amžiumi, nes padidėjęs kolageno kiekis skilvelių sienelėse lemia lėtesnį skilvelių atsipalaidavimą (Strait ir Lakatta, 2012).

Be su amžiumi susilpnėjusios širdies funkcijos, sumažėja ir širdies gebėjimas atsistatyti po sužalojimo ar infekcijos (Strait ir Lakatta, 2012).

Širdies laidžioji sistema

Iki 50 metų sinoatrialinis mazgas (natūralus širdies stimuliatorius) prarado 50–75% savo ląstelių. Nors ląstelių skaičius atrioventrikuliniame mazge išlieka santykinai pastovus, atrioventrikuliniame ryšulyje yra fibrozė ir ląstelių mirtis, dar vadinama Hiso pluoštu (širdies raumenų ląstelės, specializuotos elektros laidumo srityje).

Šie pokyčiai gali sumažinti širdies laidumo efektyvumą ir prisidėti prie maksimalaus širdies ritmo sumažėjimo (Ferrari ir kt., 2003). Sumažėjęs širdies stimuliatoriaus ląstelių skaičius padidina prieširdžių ir skilvelių aritmijų tikimybę, pavyzdžiui, vyresnio amžiaus žmonių prieširdžių virpėjimas.

Kraujo spaudimas

Sistolinis kraujospūdis palaipsniui didėja su amžiumi – vyrų vidurkis yra apie 126 mmHg sulaukus 25 metų ir 140 mmHg sulaukus 60 metų. Manoma, kad tai atspindi arterijų medžio elastingumo ir spindžio skersmens sumažėjimą bei su tuo susijusius struktūrinius širdies pokyčius. Be to, mažos arterijos ir arteriolės mažiau reaguoja į kraujagysles plečiančius vaistus, tokius kaip azoto oksidas, dar labiau padidindamos periferinį atsparumą. Naujausi tyrimai taip pat parodė bendrą su amžiumi susijusį renino ir angiotenzino mechanizmo reguliavimą. Dėl to padidėja galingo vazokonstriktoriaus angiotenzino II kiekis, kuris padidina kraujospūdį (Harvey ir kt., 2015).

Nesant jokios patologijos, diastolinis spaudimas (kai skilveliai yra atsipalaidavę) su amžiumi kinta labai mažai ir netgi gali sumažėti (Steppan ir kt., 2011).

Sumažintas baroreceptorių atsakas

Pakeitus laikyseną, pavyzdžiui, perėjus iš sėdimos padėties į stovimą, kraujas nuteka į apatines galūnes ir krenta kraujospūdis. Šią hipotenziją iš karto nustato aortos lanko ir miego sinuso baroreceptoriai (kraujospūdžio jutikliai), todėl pailgosios smegenų širdis padidina širdies susitraukimų dažnį. Vazomotorinis centras, taip pat pailgosiose smegenyse, inicijuoja vazokonstrikciją, kad būtų atkurtas normalus kraujospūdis, užtikrinamas tinkamas kraujo tekėjimas į smegenis ir išvengta laikysenos hipotenzijos ir alpimo (Marieb ir Hoehn, 2015).

Vyresnio amžiaus žmonėms baroreceptorių refleksai yra neryškūs, todėl dažnai padidėja kraujospūdžio svyravimai visą dieną ir gali sumažėti gebėjimas išlaikyti kraujospūdį netekus kraujo (Monahan, 2007). Manoma, kad su amžiumi susijęs arterijų sienelių sustorėjimas gali trukdyti baroreceptorių gebėjimui tiksliai išmatuoti kraujagyslės tempimo laipsnį (kraujospūdį). Tai gali padidinti laikysenos hipotenzijos riziką, padidindama kritimo riziką.

Išvada

Senėjimas dažnai siejamas su bendru aktyvumo ir kūno rengybos sumažėjimu, tačiau mankšta gali būti naudinga bet kuriame amžiuje. Gera mintis paskatinti vyresnio amžiaus žmones išlikti aktyviems ir reguliariai mankštintis, nes tai pagerins jų širdies ir kraujagyslių funkciją iki senatvės (Montague ir kt., 2005).

Pagrindiniai klausimai

  • Veiksminga širdies ir kraujagyslių sistema yra būtina sveikatai ir ilgaamžiškumui, tačiau amžius lemia pokyčius, dėl kurių sumažėja jos efektyvumas
  • Kraujagyslės, ypač arterijos, su amžiumi praranda elastingumą, o arterijų sienelės tampa standesnės ir storesnės
  • Su amžiumi susiję organizmo skleidžiamų cheminių signalų pokyčiai prisideda prie kraujo tėkmės ribojimo
  • Kai širdis sensta, jos raumenų masė persiskirsto, o tai neigiamai veikia jos funkciją.
  • Vyresnio amžiaus žmonės turėtų būti skatinami reguliariai mankštintis, o tai padės palaikyti širdies ir kraujagyslių funkciją jau senatvėje

Taip pat šioje serijoje

Bode-Böger SM ir kt (2003) Geriamasis L-argininas pagerina sveikų vyresnių nei 70 metų asmenų endotelio funkciją. Kraujagyslių medicina 8: 2, 77-81.

Boltonas E., Rajkumaras C (2011) Senstanti širdies ir kraujagyslių sistema. Klinikinės gerontologijos apžvalgos 21: 2, 99-109.

Ferrari AU ir kt (2003) Pakviesta apžvalga: senėjimas ir širdies ir kraujagyslių sistema. Taikomosios fiziologijos žurnalas 95: 6, 2591-2597.

Galkina E, Ley K. (2009) Imuniniai ir uždegiminiai aterosklerozės mechanizmai. Metinė imunologijos apžvalga 27: 165-197.

Greenwald SE (2007) Laidinių arterijų senėjimas. Patologijos žurnalas 211: 2, 157-172.

Harvey A ir kt (2015) Senėjimo kraujagyslių biologija: pasekmės hipertenzijai. Molekulinės ir ląstelinės kardiologijos žurnalas 83: 112-121.

Libby P ir kt (2011) pažanga ir iššūkiai verčiant aterosklerozės biologiją. Gamta 473: 7347, 317-325.

Marieb LT, Hoehn K. (2015) Žmogaus anatomija ir fiziologija. Londonas: Pearsonas.

Monahan KD (2007) Senėjimo įtaka žmonių baroreflekso funkcijai. Amerikos fiziologijos žurnalas 293: 1, R3-R12.

Montague SE ir kt (2005) Slaugos praktikos fiziologija. Oksfordas: Baillière Tindall.

Pearson AC ir kt (1991) Senėjimo poveikis kairiojo skilvelio struktūrai ir funkcijai. Amerikos širdies žurnalas 121: 3 (1 punktas), 871-875.

Sadoun E, Reed MJ (2003) Senstanti angiogenezės sutrikimas yra susijęs su kraujagyslių tankio, matricos sudėties, uždegiminio atsako ir augimo faktoriaus ekspresijos pokyčiais. Histochemijos ir citochemijos žurnalas 51: 9, 1119-1130.

Steppan J ir kt (2011) Kraujagyslių standumas ir padidėjęs pulso slėgis senėjančioje širdies ir kraujagyslių sistemoje. Kardiologijos tyrimai ir praktika doi: 10.4061/2011/263585.

JB sąsiauris, Lakatta EG (2012) Su senėjimu susiję širdies ir kraujagyslių pokyčiai ir jų ryšys su širdies nepakankamumu. Širdies nepakankamumo klinikos 8: 1, 143-164.


Gyvūnų kraujotakos sistemos kitimas

Kraujotakos sistema skiriasi nuo paprastų bestuburių iki sudėtingesnių sistemų stuburiniams. Paprasčiausiiems gyvūnams, tokiems kaip kempinės (Porifera) ir rotiferiai (Rotifera), kraujotakos sistemos nereikia, nes difuzija leidžia tinkamai keistis vandeniu, maistinėmis medžiagomis ir atliekomis bei ištirpusiomis dujomis, kaip parodyta 21.3 pav. a . Organizmai, kurie yra sudėtingesni, bet vis dar turi tik du ląstelių sluoksnius savo kūno plane, pavyzdžiui, drebučiai (Cnidaria) ir šukos drebučiai (Ctenophora), taip pat naudoja difuziją per savo epidermį ir viduje per skrandžio ir kraujagyslių skyrių. Tiek jų vidiniai, tiek išoriniai audiniai maudomi vandeninėje aplinkoje ir keičiasi skysčiais difuzijos būdu iš abiejų pusių, kaip parodyta 21.3 paveiksle. b . Keitimąsi skysčiais padeda medūzos kūno pulsavimas.

21.3 pav. Paprasti gyvūnai, sudaryti iš vieno ląstelės sluoksnio, pavyzdžiui, (a) kempinės arba tik kelių ląstelių sluoksnių, tokių kaip (b) medūzos, neturi kraujotakos sistemos. Vietoj to dujos, maistinės medžiagos ir atliekos keičiamos difuzijos būdu.

Sudėtingesniems organizmams difuzija nėra efektyvi, kad dujos, maistinės medžiagos ir atliekos būtų veiksmingai perkeliamos per kūną, todėl išsivystė sudėtingesnės kraujotakos sistemos. Dauguma nariuotakojų ir daugelio moliuskų turi atvirą kraujotakos sistemą. Atviroje sistemoje pailgai plakanti širdis stumia hemolimfą per kūną, o raumenų susitraukimai padeda judėti skysčiams. Didesni, sudėtingesni vėžiagyviai, įskaitant omarus, sukūrė į arterijas panašius indus, kurie per kūną išstumia kraują, o aktyviausi moliuskai, tokie kaip kalmarai, sukūrė uždarą kraujotakos sistemą ir gali greitai judėti, kad sugautų grobį. Uždaros kraujotakos sistemos yra būdingos stuburiniams gyvūnams, tačiau širdies struktūra ir kraujotaka tarp skirtingų stuburinių grupių labai skiriasi dėl prisitaikymo evoliucijos metu ir susijusių anatomijos skirtumų. 21.4 paveiksle pavaizduotos pagrindinės kai kurių stuburinių gyvūnų kraujotakos sistemos: žuvys, varliagyviai, ropliai ir žinduoliai.

21.4 pav. a) Žuvys turi paprasčiausias stuburinių gyvūnų kraujotakos sistemas: kraujas vienpusiškai teka iš dviejų kamerų širdies per žiaunas, o paskui ir likusį kūną. b) Varliagyviai turi du kraujotakos būdus: vienas skirtas kraujui prisotinti deguonimi per plaučius ir odą, o kitas - deguonį pernešti į likusį kūną. Kraujas pumpuojamas iš trijų kamerų širdies su dviem prieširdžiais ir vienu skilveliu. c) Ropliai taip pat turi du kraujotakos kelius, tačiau kraujas deguonimi patenka tik per plaučius. Širdis yra trijų kamerų, tačiau skilveliai yra iš dalies atskirti, todėl deguonimi prisotinto ir deguonies prisotinto kraujo maišymas vyksta, išskyrus krokodilus ir paukščius. d) Žinduoliai ir paukščiai turi efektyviausią širdį su keturiomis kameromis, kurios visiškai atskiria deguonimi prisotintą ir deguonimi prisotintą kraują, jis siurbia tik deguonimi prisotintą kraują per kūną ir deguonimi prisotintą kraują į plaučius.

Kaip parodyta 21.4 pav a Žuvys turi vieną kraujotakos grandinę ir dviejų kamerų širdį, turinčią tik vieną prieširdį ir vieną skilvelį. Prieširdis renka iš kūno grįžusį kraują, o skilvelis siurbia kraują į žiaunas, kuriose vyksta dujų mainai ir kraujas vėl prisotinamas deguonimi. žiaunų cirkuliacija. Tada kraujas tęsiasi per likusį kūną, prieš grįždamas į prieširdį, kuris vadinamas sisteminė kraujotaka. Šis vienakryptis kraujo srautas sukuria deguonies prisotinto ir deguonies neturinčio kraujo gradientą aplink žuvies sisteminę grandinę. Rezultatas yra ribotas deguonies kiekis, kuris gali pasiekti kai kuriuos kūno organus ir audinius, sumažindamas bendrą žuvų metabolinį pajėgumą.

Varliagyvių, roplių, paukščių ir žinduolių kraujotaka nukreipiama dviem grandinėmis: viena per plaučius ir atgal į širdį, kuri vadinama plaučių kraujotaka, o kitas - visame likusiame kūne ir jo organuose, įskaitant smegenis (sisteminė kraujotaka). Varliagyviams dujų mainai taip pat vyksta per odą plaučių kraujotakos metu ir yra vadinami plaučių kraujotaka.

Kaip parodyta 21.4 pav b , varliagyviai turi trijų kamerų širdį, kurioje yra du prieširdžiai ir vienas skilvelis, o ne dviejų kamerų žuvies širdis. Du prieširdis (viršutinės širdies kameros) gauna kraują iš dviejų skirtingų grandinių (plaučių ir sistemų), o po to širdis šiek tiek maišosi skilvelis (apatinė širdies kamera), kuri sumažina deguonies tiekimo efektyvumą. Šio susitarimo pranašumas yra tas, kad aukštas slėgis induose kraują stumia į plaučius ir kūną. Maišymą sušvelnina skilvelio keteros, nukreipiančios deguonies prisotintą kraują per sisteminę kraujotakos sistemą ir deguonies prisotintą kraują į pulmonakinę grandinę. Dėl šios priežasties varliagyviai dažnai apibūdinami kaip turintys dviguba cirkuliacija.

Dauguma roplių taip pat turi trijų kamerų širdį, panašią į varliagyvių širdį, kuri nukreipia kraują į plaučių ir sistemines grandines, kaip parodyta 21.4 paveiksle. c . Skilvelį efektyviau padalija dalinė pertvara, dėl kurios mažiau deguonies prisotinto ir deguonies prisotinto kraujo maišosi. Kai kurie ropliai (aligatoriai ir krokodilai) yra primityviausi gyvūnai, turintys keturių kamerų širdį. Krokodilai turi unikalų kraujotakos mechanizmą, kai širdis šuntuoja kraują iš plaučių į skrandį ir kitus organus ilgai panardinus, pavyzdžiui, gyvūnui laukiant grobio arba būnant po vandeniu ir laukti, kol grobis supūs. Viena adaptacija apima dvi pagrindines arterijas, paliekančias tą pačią širdies dalį: viena krauju patenka į plaučius, o kita - alternatyvų kelią į skrandį ir kitas kūno dalis. Kiti du pritaikymai apima skylę širdyje tarp dviejų skilvelių, vadinamą Panicos anga, kuri leidžia kraujui judėti iš vienos širdies pusės į kitą, ir specializuotą jungiamąjį audinį, kuris lėtina kraujo tekėjimą į plaučius. Kartu dėl šių pritaikymų krokodilai ir aligatoriai tapo viena sėkmingiausių gyvūnų grupių žemėje.

Žinduolių ir paukščių širdis taip pat yra padalinta į keturias kameras: du prieširdžius ir du skilvelius, kaip parodyta 21.4 pav. d . Kraujas, prisotintas deguonimi, yra atskirtas nuo deguonies prisotinto kraujo, o tai pagerina dvigubos kraujotakos efektyvumą ir tikriausiai reikalinga šiltakraujiškam žinduolių ir paukščių gyvenimo būdui. Paukščių ir žinduolių keturių kamerų širdis išsivystė nepriklausomai nuo trijų kamerų širdies. Nepriklausoma to paties ar panašaus biologinio požymio raida vadinama konvergencine evoliucija.


Senėjimo poveikis kvėpavimo sistemai

Sveikiems žmonėms šie su amžiumi susiję pokyčiai retai sukelia simptomus. Šie pokyčiai šiek tiek prisideda prie to, kad vyresnio amžiaus žmonėms sumažėja gebėjimas aktyviai mankštintis, ypač intensyviai aerobiškai, pavyzdžiui, bėgti, važinėti dviračiu ir kopti į kalnus. Tačiau su amžiumi susijęs širdies funkcijos sumažėjimas gali būti svarbesnė tokių apribojimų priežastis.

Vyresnio amžiaus žmonėms yra didesnė rizika susirgti pneumonija po bakterinių ar virusinių infekcijų. Taigi skiepai nuo kvėpavimo takų infekcijų, tokių kaip gripas ir pneumokokinė pneumonija, yra ypač svarbūs vyresnio amžiaus žmonėms.

Svarbu tai, kad su amžiumi susijusius plaučių pokyčius papildo širdies ir plaučių ligų, ypač tų, kurias sukelia žalingo rūkymo poveikis, poveikis.

Ar tu žinai?

Sveikiems žmonėms su amžiumi susijęs plaučių funkcijos susilpnėjimas retai sukelia simptomus, tačiau jie gali sumažinti vyresnio amžiaus žmonių gebėjimą intensyviai mankštintis.


Senėjimo pokyčiai širdyje ir kraujagyslėse

Kai kurie širdies ir kraujagyslių pokyčiai paprastai atsiranda su amžiumi. Tačiau daugelį kitų su senėjimu susijusių pokyčių lemia arba pablogina keičiami veiksniai. Jei negydoma, tai gali sukelti širdies ligas.

Širdis turi dvi puses. Dešinė pusė pumpuoja kraują į plaučius, kad gautų deguonį ir atsikratytų anglies dioksido. Kairė pusė pumpuoja į kūną deguonies turtingą kraują.

Kraujas iš širdies teka iš pradžių per aortą, paskui per arterijas, kurios išsišakoja ir eidamos į audinius vis mažėja. Audiniuose jie tampa mažyčiais kapiliarais.

Kapiliarai yra vieta, kur kraujas atiduoda deguonį ir maistines medžiagas audiniams, o anglies dioksidą ir atliekas gauna atgal iš audinių. Tada indai pradeda kauptis į vis didesnes venas, kurios grąžina kraują į širdį.

  • Širdyje yra natūrali širdies stimuliatoriaus sistema, kuri kontroliuoja širdies plakimą. Kai kuriuose šios sistemos keliuose gali atsirasti pluoštinių audinių ir riebalų sankaupų. Natūralus širdies stimuliatorius (sinoatrialinis arba SA mazgas) praranda dalį savo ląstelių. Šie pokyčiai gali sukelti šiek tiek lėtesnį širdies ritmą.
  • Kai kuriems žmonėms šiek tiek padidėja širdis, ypač kairysis skilvelis. Širdies sienelė sustorėja, todėl kraujo kiekis, kurį gali laikyti kamera, iš tikrųjų gali sumažėti, nepaisant padidėjusio bendro širdies dydžio. Širdis gali užpildyti lėčiau.
  • Širdies pokyčiai dažnai lemia, kad normalaus, sveiko vyresnio amžiaus žmogaus elektrokardiograma (EKG) šiek tiek skiriasi nuo sveiko jaunesnio žmogaus EKG. Nenormalūs ritmai (aritmijos), tokie kaip prieširdžių virpėjimas, dažniau pasitaiko vyresnio amžiaus žmonėms. Juos gali sukelti kelių tipų širdies ligos.
  • Įprasti širdies pokyčiai apima „senstančio pigmento“ lipofuscino nuosėdas. Širdies raumens ląstelės šiek tiek išsigimsta. Širdies viduje esantys vožtuvai, valdantys kraujo tekėjimo kryptį, sustorėja ir tampa standesni. Širdies ūžesys, kurį sukelia vožtuvo standumas, yra gana dažnas vyresnio amžiaus žmonėms.
  • Receptoriai, vadinami baroreceptoriais, stebi kraujospūdį ir atlieka pokyčius, kad padėtų palaikyti gana pastovų kraujospūdį, kai žmogus keičia padėtį ar užsiima kita veikla. Senstant baroreceptoriai tampa mažiau jautrūs. Tai gali paaiškinti, kodėl daugelis vyresnio amžiaus žmonių turi ortostatinę hipotenziją – būklę, kai kraujospūdis nukrenta, kai žmogus iš gulėjimo ar sėdėjimo pereina į stovėjimą. Tai sukelia galvos svaigimą, nes į smegenis patenka mažiau kraujo.
  • Kapiliarų sienelės šiek tiek sustorėja. Tai gali sukelti šiek tiek lėtesnį maistinių medžiagų ir atliekų mainų greitį.
  • Pagrindinė širdies arterija (aorta) tampa storesnė, standesnė ir mažiau lanksti. Tai tikriausiai susiję su kraujagyslių sienelės jungiamojo audinio pokyčiais. Tai padidina kraujospūdį ir apsunkina širdies darbą, o tai gali sukelti širdies raumens sustorėjimą (hipertrofiją). Kitos arterijos taip pat sustorėja ir sustingsta. Apskritai daugumai vyresnio amžiaus žmonių kraujospūdis padidėja vidutiniškai.
  • Pats kraujas su amžiumi šiek tiek keičiasi. Normalus senėjimas sumažina viso kūno vandens kiekį. Dėl to kraujyje yra mažiau skysčių, todėl sumažėja kraujo tūris.
  • Sumažėja raudonųjų kraujo kūnelių gamybos greitis reaguojant į stresą ar ligą. Tai sukuria lėtesnį atsaką į kraujo netekimą ir anemiją.
  • Dauguma baltųjų kraujo kūnelių išlieka tame pačiame lygyje, nors tam tikrų imunitetui svarbių baltųjų kraujo kūnelių (neutrofilų) skaičius ir gebėjimas kovoti su bakterijomis mažėja. Tai sumažina gebėjimą atsispirti infekcijai.

Paprastai širdis ir toliau siurbia pakankamai kraujo, kad aprūpintų visas kūno dalis. Tačiau vyresnio amžiaus širdis gali nesugebėti taip gerai pumpuoti kraujo, kai priversite ją dirbti sunkiau.


II. Ductus Arteriosus

Bambos arterijos susitraukia gimus
Siekiant išvengti kūdikio kraujo netekimo.
Virkštelė nesurišama 30-60 sekundžių, kad kraujas tekėtų per virkštelės veną, pernešdamas vaisiaus kraują iš placentos į kūdikį.
- Kraujo pasikeitimas iš vaisiaus į suaugusiųjų kraujotaką nėra staigus reiškinys, kai kurie pokyčiai atsiranda per pirmąjį kvėpavimą, kiti - per kelias valandas ir dienas.
Pereinamuoju etapu gali tekėti iš dešinės į kairę pro angos ovalą. Vaisiaus indų ir foramen ovale uždarymas iš pradžių yra funkcinis pokytis, o vėliau anatominis uždarymas atsiranda dėl endotelio ir pluoštinių audinių proliferacijos.


Nuorodos

Bertas, P. J. Anatomijos fiziologija 1, 69–87 (1864).

Kamrinas, B. B. J. Dentas. Res. 33, 824–829 (1954).

McCay, C. M., Pope, F., Lunsford, W., Sperling, G. ir Sambhavaphol, P. Gerontologija 1, 7–17 (1957).

McCay, C. M., Pope, F. & ampamp Lunsford, W. Bull. Niujorko akad. Med. 32, 91–101 (1956).

Horrington, E. M., Pope, F., Lunsford, W. ir McCay, C. M. Gerontologija 4, 21–31 (1960).

Ludwig, F. C. ir ampamp Elashoff, R. M. Trans Niujorko akad. Sci. 34, 582–587 (1972).

Wright, D. E., Wagers, A. J., Gulati, A. P., Johnson, F. L. ir ampamp Weissman, I. L. Mokslas 294, 1933–1936 (2001).

Wagers, A. J., Sherwood, R. I., Christensen, J. L. &amp Weissman, I. L. Mokslas 297, 2256–2259 (2002).

Conboy, I. M. et al. Gamta 433, 760–764 (2005).

Carlson, M. E., Hsu, M. &amp Conboy, I. M. Gamta 454, 528–532 (2008).

Elabd, C. et al. Nature Commun. 5, 4082 (2014).

Ruckh, J. M. et al. Ląstelių kamieninė ląstelė 10, 96–103 (2012).

Katsimpardi, L. et al. Mokslas 344, 630–634 (2014).

Loffredo, F. S. et al. Ląstelė 153, 828–839 (2013).

Demontis, F., Patel V. K., Swindell, W. R. &amp Perrimon, N. Cell Rep. 7, 1481–1494 (2014).


The Crustacean Open Circulatory System: A Reexamination

Open circulatory systems have been portrayed aspoorly designed systems with poor performance characteristics, lacking in adequate tissue perfusion or fine control mechanisms. Recent studies cast doubt on these assumptions. Open circulatory systems of at least the higher Malacostraca have elaborate capillary beds in many tissues. Cardiac outputs are generally higher than those of the closed systems of poikilothermic vertebrates of equivalent size and activity potential. Although arterial pressures and flows are often lower than those characteristic of poikilothermic vertebrates, the crustacean arterial system is adapted to deliver equivalent flows under these conditions. The control systems of the crustacean neurogenic heart appear capable offine graded control over cardiac output. In addition, although crustaceans lack the arteriolar smooth muscle upon which much of theperipheral circulatory control of vertebrate closed systems depends, cardioarterial valvular mechanisms under neural and neurohormonal control appear to be capable ofselective distribution of this output between the several separate arterial systems. Thus, although open circulatory systems differ greatly in anatomyfrom closed blood systems, they are, nonetheless, functionally equivalent.


Žiūrėti video įrašą: Didysis kraujo apytakos ratas IX klasei zmogaus biologijos I dalis (Gruodis 2022).