Sistemul cardiovascular

„Diagrama simplificată a sistemului circulator uman în vedere anterioară” de Mariana Ruiz Villarreal

Sistemul cardiovascular este unul dintre cele unsprezece sisteme de organe ale corpului uman. Funcția sa principală este de a transporta substanțele nutritive către celule și deșeurile din celule (Figura 2.12 „Transportul cardiovascular al nutrienților”). Acest sistem constă din inimă, sânge și vase de sânge. Inima pompează sângele, iar sângele este fluidul de transport. Calea de transport către toate țesuturile, o rețea de vase de sânge foarte complicată, cuprinde artere, vene și capilare. Nutrienții absorbiți în intestinul subțire se deplasează în principal către ficat prin vena portală hepatică. Din ficat, nutrienții se deplasează în sus prin vasul de sânge inferior al venei cavă până la inimă. Inima pompează cu forță sângele bogat în substanțe nutritive mai întâi în plămâni pentru a prelua puțin oxigen și apoi pentru toate celelalte celule din corp. Arterele devin din ce în ce mai mici în drumul lor către celule, astfel încât până când sângele ajunge la o celulă, diametrul arterei este extrem de mic și vasul este acum numit capilar. Diametrul redus al vasului de sânge încetinește în mod substanțial viteza fluxului de sânge. Această reducere dramatică a fluxului sanguin oferă celulelor timp pentru recoltarea nutrienților din sânge și schimbul de deșeuri metabolice.

Figura 2.11 Fluxul de sânge în sistemul cardiovascular

„Fluxul de sânge prin inimă” de OpenStax College/CC BY 3.0

Funcția sângelui în corp și în sprijinul metabolismului

Știi că nu poți trăi fără sânge și că inima ta îți pompează sângele pe o vastă rețea de vene și artere din corpul tău, transportând oxigenul în celulele tale. Cu toate acestea, dincolo de aceste fapte de bază, ce știi despre sângele tău?

Sângele transportă substanțele nutritive absorbite către celule și deșeurile de produse din celule. Susține metabolismul celular transportând macromoleculele sintetizate de la un tip de celulă la altul și transportând deșeurile de la celule. În plus, transportă molecule, cum ar fi hormonii, permițând comunicarea între organe. Volumul de sânge care curge în corpul uman adult este de aproximativ 5 litri (1,3 galoane SUA) și reprezintă aproximativ 8% din greutatea corpului uman.

Ce compune sângele și cum susțin aceste substanțe funcția sângelui?

Sângele este de aproximativ 78% apă și 22% solid în volum. Partea lichidă a sângelui se numește plasmă și este în mare parte apă (95%), dar conține și proteine, ioni, glucoză, lipide, vitamine, minerale, produse reziduale, gaze, enzime și hormoni. Am aflat că proteina albumină se găsește în concentrații mari în sânge. Albumina ajută la menținerea echilibrului fluidelor între sânge și țesuturi, precum și la menținerea unui pH constant din sânge. De asemenea, am aflat că componenta apei din sânge este esențială pentru acțiunile sale ca vehicul de transport și că electroliții transportați în sânge ajută la menținerea echilibrului fluidelor și a unui pH constant. Mai mult, conținutul ridicat de apă din sânge ajută la menținerea temperaturii corpului, iar fluxul constant de sânge distribuie căldura în tot corpul. Sângele este excepțional de bun la controlul temperaturii, atât de mult încât numeroasele vase de sânge mici din nas sunt capabile să încălzească aerul rece la temperatura corpului înainte ca acesta să ajungă la plămâni.

Componentele celulare ale sângelui includ celule roșii din sânge, celule albe din sânge și trombocite. Celulele roșii din sânge sunt cele mai numeroase componente. Fiecare picătură de sânge conține milioane dintre ele. Celulele roșii din sânge sunt roșii, deoarece fiecare conține aproximativ 270 de milioane de proteine ​​din hemoglobină, care conțin fierul mineral, care devine roșu atunci când este legat de oxigen. Cea mai importantă datorie a globulelor roșii este de a transporta oxigenul din plămâni către toate celulele din corp, astfel încât celulele să poată utiliza oxigenul pentru a produce energie prin metabolism aerob. Celulele albe din sânge care circulă în sânge fac parte din sistemul imunitar și analizează întregul corp în căutarea unor invadatori străini de distrugut. Acestea reprezintă aproximativ 1 la sută din volumul de sânge. Trombocitele sunt fragmente de celule care circulă întotdeauna în sânge în caz de urgență. Când vasele de sânge sunt rănite, trombocitele se reped la locul rănirii pentru a înfunda rana. Sângele se află într-o stare constantă de reînnoire și este sintetizat din celulele stem care locuiesc în măduva osoasă. Celulele roșii din sânge trăiesc aproximativ 120 de zile, celulele albe din sânge trăiesc oriunde de la optsprezece ore la un an sau chiar mai mult, iar trombocitele au o durată de viață de aproximativ zece zile.

Figura 2.12 Transportul cardiovascular al nutrienților

Sistemul cardiovascular transportă substanțele nutritive către toate celulele și transportă deșeurile.

Nutrienți în

Odată absorbiți din intestinul subțire, toți nutrienții necesită transport către celule care au nevoie de sprijinul lor. În plus, moleculele fabricate în alte celule necesită uneori livrarea către alte sisteme de organe. Sângele este conducta și vasele de sânge reprezintă autostrada care susține transportul nutrienților și al moleculelor către toate celulele. Moleculele solubile în apă, cum ar fi unele vitamine, minerale, zaharuri și multe proteine, se mișcă independent în sânge. Vitaminele liposolubile, trigliceridele, colesterolul și alte lipide sunt ambalate în lipoproteine ​​care permit transportul în mediul apos al sângelui. Multe proteine, medicamente și hormoni sunt dependenți de purtătorii de transport, în principal de proteinele plasmatice albumine. Pe lângă transportul tuturor acestor molecule, sângele transferă oxigenul preluat de plămâni către toate celulele din corp. După cum sa discutat, molecula de hemoglobină care conține fier în celulele roșii din sânge servește ca purtător de oxigen.

Deșeuri

În metabolismul macronutrienților către energie, celulele produc produse reziduale dioxid de carbon și apă. Pe măsură ce sângele circulă prin vase din ce în ce mai mici, rata fluxului de sânge este redusă dramatic, permițând schimbul eficient de substanțe nutritive și oxigen pentru produse deșeuri celulare prin capilare mici. Rinichii elimină orice exces de apă din sânge, iar sângele transportă dioxidul de carbon în plămâni unde este expirat. De asemenea, ficatul produce uree din deșeurile rezultate din descompunerea aminoacizilor și detoxifică multe substanțe nocive, toate necesitând transportul în sânge la rinichi pentru excreție.

Toți pentru unul și unul pentru toți

Cele unsprezece sisteme de organe din corp depind complet unele de altele pentru supraviețuirea continuă ca organism complex. Sângele permite transportul de nutrienți, deșeuri, apă și căldură și este, de asemenea, o conductă de comunicare între sistemele de organe. Importanța sângelui pentru restul corpului este prezentată în mod adecvat în rolul său în administrarea glucozei, în special în creier. Creierul metabolizează, în medie, 6 grame de glucoză pe oră. Pentru a preveni confuzia, coma și moartea, glucoza trebuie să fie disponibilă imediat creierului. Pentru a îndeplini această sarcină, celulele din pancreas detectează nivelurile de glucoză din sânge. Dacă nivelurile de glucoză sunt scăzute, hormonul glucagon este eliberat în sânge și este transportat în ficat, unde comunică semnalul pentru creșterea nivelului de glicogen și sinteza glucozei. Ficatul face exact asta, iar glucoza este eliberată în sânge, care o transportă la creier. În același timp, sângele transportă oxigen pentru a susține metabolismul glucozei pentru a furniza energie în creier. Sângele sănătos își îndeplinește îndatoririle rapid, evitând coma hipoglicemiantă și moartea. Acesta este doar un exemplu al mecanismelor de supraviețuire ale corpului care exemplifică mantra vieții „Toți pentru unul, unul pentru toți”.

Ceea ce face sângele sănătos?

Menținerea sângelui sănătos, inclusiv reînnoirea sa continuă, este esențială pentru a-și susține vasta gamă de funcții vitale. Sângele este sănătos atunci când conține cantitatea adecvată de apă și componente celulare și concentrații adecvate de substanțe dizolvate, cum ar fi albumina și electroliții. Ca și în cazul tuturor celorlalte țesuturi, sângele are nevoie de macro și micronutrienți pentru a funcționa în mod optim. În măduva osoasă, unde se produc celule sanguine, aminoacizii sunt necesari pentru a construi cantitatea masivă de hemoglobină ambalată în fiecare celulă roșie din sânge, împreună cu toate celelalte enzime și organite celulare conținute în fiecare celulă sanguină. Celulele roșii din sânge, asemănătoare cu creierul, folosesc doar glucoza drept combustibil și trebuie să fie în cantitate constantă pentru a susține metabolismul globulelor roșii. Ca și în cazul tuturor celorlalte celule, celulele din sânge sunt înconjurate de o membrană plasmatică, care este compusă în principal din lipide. Sănătatea sângelui este, de asemenea, extrem de sensibilă la deficiențele unor vitamine și minerale mai mult decât altele.

Ce vă pot spune testele de sânge despre sănătatea dumneavoastră?

Figura 2.13 Teste de sânge

Testele de sânge sunt instrumente utile în diagnosticarea bolii și oferă multe informații despre starea generală de sănătate. Imagine de Thirteen of Clubs/CC BY-SA

Deoarece sângele este conducta produselor metabolice și a deșeurilor, măsurarea componentelor sângelui și a anumitor substanțe din sânge poate dezvălui nu numai sănătatea sângelui, ci și sănătatea altor sisteme de organe. În testele standard de sânge efectuate în timpul unei analize fizice anuale, testele tipice de sânge efectuate pot spune medicului dumneavoastră despre funcționarea unui anumit organ sau despre riscul de boală.

Un biomarker este definit ca o moleculă sau trăsătură măsurabilă care este asociată cu o boală specifică sau o stare de sănătate. Concentrațiile biomarkerilor din sânge sunt indicative ale riscului de boală. Unii biomarkeri sunt colesterolul, trigliceridele, glucoza și antigenul specific prostatei. Rezultatele unui test de sânge dau concentrațiile de substanțe din sângele unei persoane și afișează intervalele normale pentru un anumit grup de populație. Mulți factori, cum ar fi nivelul de activitate fizică, dieta, consumul de alcool și consumul de medicamente pot influența nivelurile de testare a sângelui unei persoane și pot determina ca acestea să se încadreze în limitele normale, astfel încât rezultatele analizelor de sânge în afara intervalului „normal” nu sunt întotdeauna indicativ al problemelor de sănătate. Evaluarea multiplilor parametri ai sângelui ajută la diagnosticarea riscului de boală și indică starea generală de sănătate. Vezi Tabelul 2.2 „Testele de sânge” pentru o listă parțială a substanțelor măsurate într-un test tipic de sânge. Acest tabel notează doar câteva dintre lucrurile pe care nivelurile lor ni le spun despre sănătate.

Tabelul 2.2 Testele de sânge

Institutul Național de Lung și Sânge al Inimii. Tipuri de teste de sânge. [1]

• Tipuri de studii științifice; Nutriția umană
• Sisteme durabile de creștere a animalelor pentru a îmbunătăți sănătatea umană, nutriția și starea economică
• Sorg și mei în alimentația umană
• Fișă de informații pentru studenți Sisteme de nutriție și servicii alimentare Colegiul de sănătate publică și om
• Echipa SUA Sport Nutrition Support la Jocurile Olimpice de iarnă de la Soci; Human Kinetics Canada