فصل 14 (علوم تجربی هفتم)
چرا به دستگاه گردش مواد نیاز داریم؟
جانداران تکیاختهای (مثل آمیب) مستقیماً با محیط اطرافشان در تماساند: مواد لازم را مستقیم میگیرند و مواد زائد را مستقیم بیرون میدهند، پس به دستگاه واسط نیازی ندارند. اما جانداران پریاختهای مثل انسان میلیاردها یاخته دارند که همهشان با بیرون در تماس نیستند؛ یاختههای عمقی بدون واسطه به اکسیژن و مواد غذایی دسترسی ندارند. به همین دلیل ما به دستگاه گردش مواد نیاز داریم.
کارهای این دستگاه: رساندن مواد مغذی از دستگاه گوارش به یاختهها، رساندن اکسیژن از ششها به یاختهها، دور کردن کربندیاکسید و مواد زائد، و برقراری ارتباط میان همهٔ دستگاههای بدن.
دستگاه گردش مواد = قلب + رگها + خون — خون مایع حامل مواد، رگها مسیر جریان، و قلب پمپی که خون را به حرکت درمیآورد.
قلب
قلب یک تلمبهٔ ماهیچهای توخالی است. جرمش کمتر از ۳۰۰ گرم است، اما سالانه حدود ۲ میلیون لیتر خون جابهجا میکند.
قلب چهار حفره دارد: دو دهلیز بالا و دو بطن پایین. ارتباط بالا و پایین از راه دریچهها است که جریان خون را یکطرفه نگه میدارند و مانع برگشت خون میشوند. دریچهٔ سهلختی بین دهلیز و بطن راست، دریچهٔ دولختی بین دهلیز و بطن چپ، و دریچههای سینی بین بطنها و سرخرگهای بزرگ قرار دارند.
سه بافت در ساختار قلب نقش دارند: ماهیچهٔ قلبی (با انقباض، خون را به سرخرگها میراند)، بافت پوششی (پوشش داخلی حفرهها و تشکیل دریچهها) و بافت پیوندی (حفاظت از قلب).
| رگ | محل اتصال | نوع خون |
|---|---|---|
| بزرگ سرخرگ آئورت | بطن چپ | روشن — به بدن |
| سرخرگ ششی | بطن راست | تیره — به ششها |
| بزرگ سیاهرگهای زبرین و زیرین | دهلیز راست | تیره — از بدن |
| سیاهرگهای ششی | دهلیز چپ | روشن — از ششها |
رگهای تاجی (کرونر) به خودِ بافت قلب خونرسانی میکنند و از شاخههای آئورت منشعب میشوند؛ انسدادشان یعنی سکتهٔ قلبی.
هر ضربان قلب سه مرحله دارد: ۱) انقباض دهلیزها و راندن خون به بطنها، ۲) انقباض بطنها و ورود خون با فشار به سرخرگها، ۳) استراحت عمومی و پر شدن دهلیزها.
دو مسیر گردش خون
| ویژگی | گردش عمومی | گردش ششی |
|---|---|---|
| شروع از | بطن چپ | بطن راست |
| مقصد | تمام بدن | ششها |
| خون خروجی از قلب | روشن | تیره |
| خون برگشتی به قلب | تیره | روشن |
| رگ خروجی | آئورت | سرخرگ ششی |
| رگ برگشتی | بزرگ سیاهرگها | سیاهرگهای ششی |
در گردش عمومی خون روشن از بطن چپ به همهٔ بدن میرود، اکسیژن و مواد مغذی تحویل میدهد، کربندیاکسید میگیرد و تیره به دهلیز راست برمیگردد. در گردش ششی خون تیره از بطن راست به ششها میرود، دفع و جذب میشود و روشن به دهلیز چپ برمیگردد.
استثنای مهم: سرخرگ ششی خون تیره دارد و سیاهرگهای ششی خون روشن؛ پس جملهٔ «همهٔ سرخرگها خون روشن دارند» نادرست است.
سه نوع رگ
| ویژگی | سرخرگ | سیاهرگ | مویرگ |
|---|---|---|---|
| جهت خون | از قلب به اندام | از اندام به قلب | رابط این دو |
| ضخامت دیواره | ضخیم | نازکتر | یک لایه بافت پوششی |
| خاصیت ارتجاعی | زیاد | کمتر | ندارد |
| نقش اصلی | انتقال خون | بازگرداندن خون | تبادل مواد |
مویرگها تنها جاییاند که تبادل واقعی مواد رخ میدهد: مواد غذایی و اکسیژن از مویرگ خارج و وارد یاختهها میشوند و کربندیاکسید و مواد زائد وارد مویرگ. مویرگها به هم میپیوندند و سیاهرگ میسازند. چون فشار خون در سیاهرگها کم است، انقباض ماهیچههای اطراف به جریان خون کمک میکند.
نبض و فشار خون
قلب منقبض میشود ← خون با فشار وارد سرخرگ میشود ← قطر سرخرگ متناوباً تنگ و گشاد میشود ← این تنگ و گشاد شدن بهصورت موج در طول سرخرگ حرکت میکند ← همین موج نبض است. نبض را جایی حس میکنیم که سرخرگ به پوست نزدیک است (مچ دست، گردن، شقیقه). تعداد نبض = تعداد ضربان قلب در دقیقه.
فشار خون نیرویی است که خون بر دیوارهٔ رگ وارد میکند و با میلیمتر جیوه اندازهگیری میشود. فشار طبیعی است: عدد بالا هنگام انقباض بطن و عدد پایین هنگام استراحت قلب.
خون
حجم خون بدن انسان حدود ۵ لیتر است و خون خودش نوعی بافت پیوندی به شمار میرود. ترکیبش: ۵۵٪ خوناب (پلاسما) شامل آب و قند و نمک و پروتئین، و ۴۵٪ یاختههای خونی.
| نوع | وظیفه |
|---|---|
| یاختههای قرمز | انتقال گازهای تنفسی ( و ) |
| یاختههای سفید | دفاع از بدن در برابر میکروبها |
| گِرده (پلاکتها) | انعقاد خون و جلوگیری از هدررفتن خون |
خون سه نقش کلی دارد: انتقال مواد، ایمنی، و تنظیم دمای بدن. یاختههای قرمز بالغ هسته ندارند تا فضای بیشتری برای حمل هموگلوبین داشته باشند.
چند نکتهٔ خوب برای دانستن
گروههای خونی: سطح یاختههای قرمز افراد مختلف آنتیژنهای متفاوتی دارد که خون را به گروههای A، B، AB و O تقسیم میکند؛ عاملی بهنام Rh هم هر گروه را مثبت یا منفی میکند. اگر خون ناسازگار تزریق شود، سامانهٔ ایمنی بدن به یاختههای تازهوارد حمله میکند.
چرا ورزش قلب را قوی میکند؟ قلب هم مثل هر ماهیچهٔ دیگری با تمرین قویتر میشود؛ قلب ورزشکار در هر ضربان خون بیشتری پمپ میکند، پس در حالت استراحت کمتر میزند.
فشار خون بالا، «قاتل خاموش»: پرفشاری خون معمولاً علامت محسوسی ندارد، اما در طول سالها به دیوارهٔ سرخرگها آسیب میزند؛ برای همین اندازهگیری دورهای آن توصیه میشود.
تلههای رایج
- سرخرگ و سیاهرگ بر اساس جهت حرکت خون نسبت به قلب تعریف میشوند، نه رنگ خون.
- بدن دو نوع رگ ندارد، سه نوع؛ و مویرگ از نظر عملکردی مهمترینشان است.
- خون داخل حفرههای قلب بافت قلب را تغذیه نمیکند؛ این کار رگهای تاجی است.
- خون انسان همیشه قرمز است؛ رنگ آبی سیاهرگها در تصویرها فقط یک قرارداد ترسیمی است.
نمونه سؤال
سؤال. قطرهای از خون را که همین الان از یک مویرگ در انگشت پا خارج شده دنبال میکنیم تا به ششها برسد. این خون به ترتیب از کدام رگها و کدام حفرههای قلب عبور میکند؟
پاسخ: گام ۱: این خون اکسیژنش را به یاختهها داده و تیره شده و در حال بازگشت به قلب است، پس وارد سیاهرگها میشود (نه سرخرگ، چون سرخرگ خون را از قلب دور میکند). گام ۲: چون از پایین بدن میآید، به بزرگ سیاهرگ زیرین میرسد، نه زبرین. گام ۳: بزرگ سیاهرگ زیرین به دهلیز راست میریزد. گام ۴: دهلیز راست منقبض میشود و خون را به بطن راست میفرستد. گام ۵: بطن راست خون تیره را از راه سرخرگ ششی به ششها میراند. مسیر کامل: مویرگ پا ← سیاهرگهای پا ← بزرگ سیاهرگ زیرین ← دهلیز راست ← بطن راست ← سرخرگ ششی ← ششها.