9. Sydän ja verenkierto
Luvun sisällys
9.1 Tutustu verenkiertoon!9.2 Sydän ja verenkierto
9.3 Sydämen rakenne
9.4 Sydämen toiminta
9.5 Sepelvaltimot ruokkivat sydämen soluja
9.6 Iso ja pieni verenkierto
9.7 Verenpaine
9.8 Miten sydämen toiminta näkyy EKG:ssä?
9.9 Verisuonet
9.10 Imusuonisto
9.11 Lisätieto: Sydämen toiminnan säätely
9.12 Lisätieto: Talviuinnin vaikutus elimistöön
9.1 Tutustu verenkiertoon!
9.2 Sydän ja verenkierto
Sydän on rintaontelossa, rintalastan takana oleva ontto lihas. Sitä suojaavat rintakehän kylkiluut, jotka joustavuudellaan mahdollistavat esimerkiksi elvytettäessä sydämen stimuloimisen. Aikuisen ihmisen sydän painaa noin 300 g, ja se on omistajansa nyrkin kokoinen.
Sydämen tehtävä on pumpata verta ruumiin eri osiin. Sydän jakautuu kahteen puoliskoon, oikeaan ja vasempaan. Väliseinä erottaa puoliskoja toisistaan. Molemmat puoliskot jakautuvat eteisiin ja kammioihin. Veri saapuu kaikkialta kehosta ensin eteisiin. Sieltä veri jatkaa kammioihin. Sydämen supistuessa veri poistuu valtimoita pitkin kammioista ja palaa takaisin laskimoiden kautta eteisiin.
Sydän tekee työtään väsymättömästi. Tämän mahdollistaa se, että se lepää lyöntiensä välissä. Tätä supistumisen ja sen välisen tauon jaksottaisuutta kutsutaan sykkeeksi. Sykkeen voi mitata esimerkiksi ranteen verisuonista tai verenpainemittarin avulla.
Sydämen pumppaama veri kiertää verisuonistossa. Siihen kuuluvat paksuseinäiset valtimot, kuten päävaltimomme aortta, ohutseinäiset ja ahtaat hiussuonet sekä velttoseinäiset laskimot.
Sydän toimii itsenäisesti, mutta sydämen toimintaan vaikuttavat tarpeen vaatiessa niin hermosto kuin hormonitkin.
9.3 Sydämen rakenne
Kuten edellä todettiin, sydämemme on nelilokeroinen kaksitahtipumppu, jonka pitää toimia juuri oikeassa rytmissä. Sydän jakautuu oikeaan ja vasempaan puoliskoon, ja nämä puoliskot jakautuvat vielä eteisiin ja kammioihin. Oikea kammio pumppaa veren keuhkoihin ja vasen kammio kaikkialle muualle elimistöön. Tästä syystä vasemman kammion lihaksisto on voimakkaampi kuin oikean kammion lihaksisto.
Veri saapuu sydämeen laskimoita pitkin, ja ne tuovat veren oikeaan ja vasempaan eteiseen yhtä aikaa. Sydämen supistuessa eteiset supistuvat hieman aikaisemmin ja painavat veren kammioihin. Kammiot supistuvat välittömästi ja pumppaavat veren ulos sydämestä valtimoita pitkin.
Eteisten ja kammioiden välissä olevat läpät estävät veren pääsyn takaisin eteisiin. Kun sydän lepää lyöntiensä välillä, kammioiden ja valtimoiden välissä olevat läpät estävät veren virtaamisen takaisin sydämeen. Eteisten ja laskimoiden välillä ei vastaavia läppiä kuitenkaan ole.
Sydämen rakenne. Vasen kuva: Sydäntä ravitsevia sepelvaltimoita on sydämen pinnalla. Oikeanpuoleinen kuva: Sydämen 4 lokeroa. Aortta on suurin valtimomme, josta veri lähtee kaikkialle elimistöön. Onttolaskimot tuovat verta elimistöstä oikeaan eteiseen. Keuhkolaskimot tuovat verta vasempaan eteiseen.
9.4 Sydämen toiminta
Sydämen oikeaa rytmiä ylläpitää oikean eteisen seinämässä sijaitseva sinussolmuke, josta impulssit leviävät koko sydämeen.
Sydän sykkii minuutissa keskimäärin 60–75 kertaa ja pumppaa noin viisi litraa verta eli ihmisen koko verimäärän. Kovassa rasituksessa syke voi nousta yli kahdensadan lyönnin ja pumpattu verimäärä jopa kuusinkertaiseksi.
Vuorokaudessa sydän voi lyödä siis jopa 100 000 kertaa ja pumpata lähes 7 000 litraa verta. Tätä hämmästyttävää työtään sydän jaksaa, koska se lyöntiensä välillä ehtii lepäämään vuorokauden aikana neljä tuntia.
Oheisessa kaaviossa on esitetty sydämen sähköistä toimintaa EKG-laitteessa.
9.5 Sepelvaltimot ruokkivat sydämen soluja
Toimiakseen moitteettomasti sydän tarvitsee happea ja ravinteita kuten kaikki muutkin lihakset.
Päävaltimosta eli aortasta haarautuvat sepelvaltimot, jotka kuljettavat sydänlihakselle sen vaatimia aineita.
Sepelvaltimoiden kunto on ensiarvoisen tärkeää sydämen toiminnalle. Niiden ahtautuminen ja kalkkeutuminen saattavat johtaa sydämen hapen puutteeseen ja sydänkohtaukseen.
Sepelvaltimotauti johtuu siitä, että sepelvaltimot ovat ahtautuneet. Tämä aiheuttaa sydämen hapen saannin vaikeutumista.
9.6 Iso ja pieni verenkierto
Verenkierron osaamiseksi on hyvä muistaa seuraavat asiat:
- Sydämessä on kaksi puoliskoa: oikea ja vasen. Niiden välillä veri ei liiku.
- Verisuonityypit: valtimot vievät verta sydämestä, ja laskimot tuovat verta sydämeen. Hiussuonet ovat pieniä suonia solujen ja isompien verisuonien välissä.
- Yhden sydämenlyönnin ja sitä seuraavan lepovaiheen aikana tapahtuvat kaikki seuraavat asiat:
Sydämen levätessä ylä- ja alaonttolaskimoista saapuu oikeaan eteiseen hiilidioksidipitoista verta kaikkialta ruumiista. Samaan aikaan keuhkolaskimoista saapuu keuhkoista vasempaan eteiseen runsashappista verta. Eteisistä veri valuu välittömästi oikeaan ja vasempaan kammioon.
Sydämen sykähtäessä eteiset tyhjentyvät kammioihin, ja heti perään oikeasta kammiosta veri lähtee keuhkovaltimoita pitkin keuhkoihin luovuttamaan hiilidioksidia ja ottamaan tilalle happea. Keuhkojen hiussuonissa verestä poistuu hiilidioksidia ja punasoluihin sitoutuu happea. Tämä hapettunut veri palaa sydämeen vasempaan eteiseen keuhkolaskimoiden kautta.
Vasemmasta kammiosta veri lähtee kovalla paineella aorttaa pitkin kaikkialle ruumiiseemme. Aortasta haarautuvien valtimoiden kautta kehomme kaikille soluille on siirtynyt ravintoa ja happea hiussuonien ohuiden seinien läpi.
Kuvan osat: A = vasen eteinen, B = vasen kammio, C = oikea eteinen, D = oikea kammio, E = keuhkot, F = elimiä. 1 = aortta (valtimo), 2 = valtimo, 3 = hiussuonia, 4 = laskimo, 5 = alaonttolaskimo, 6 = yläonttolaskimo, 7 = keuhkovaltimo, 8 = keuhkolaskimo, 9 = imusuoni ja imusolmuke.
Soluissa tapahtuneessa soluhengityksessä on syntynyt myrkyllistä hiilidioksidia, jota sisältävä veri saapuu oikeaan eteiseen ylä- ja alaonttolaskimoissa.
Sydämen toiminnan vaiheet. 1. Veri tulee eteisiin. 2.–3. Veri siirtyy kammioihin. 4. Kammion lihassolut supistuvat ja veri lähtee sydämestä elimistöön.
Verenkiertoa sydämen vasemmasta kammiosta oikeaan eteiseen kutsutaan isoksi verenkierroksi. Veren kiertämistä keuhkoissa (oikea kammio → keuhkot → vasen eteinen) kutsutaan pieneksi verenkierroksi eli keuhkoverenkierroksi.
9.7 Verenpaine
Valtimoiden verenpaine ilmaistaan kahdella luvulla. Suurempi luku kertoo yläpaineen, joka syntyy sydämen sykähtäessä, ja pienempi luku lepovaiheen aikaisen alapaineen. Nuoren aikuisen lukemat ovat keskimäärin 120/80 mmHg.
Verenpainetaudissa lukemat ovat selvästi suuremmat. Sen oireita voivat olla muun muassa päänsärky, huimaus ja näköhäiriöt. Terveellinen ruokavalio ja liikunta ovat hyviä ennaltaehkäisijöitä sydän- ja verisuonisairauksia vastaan.
Jos alaraajojen laskimoläpät eivät toimi kunnolla, verta pääsee valumaan suonissa takaisinpäin ja laskimon sisäinen paine nousee. Näin syntyvät suonikohjut, koska nestettä pääsee tihkumaan laskimoista niitä ympäröiviin kudoksiin. Pintalaskimot voivat jopa nousta ihon pinnalle.
Saimaan ammattikorkeakoulu: Verenpaineen mittaus
9.8 Miten sydämen toiminta näkyy EKG:ssä?
EKG:n eli elektokardiogrammin eli sydänsähkökäyrän (elektro viittaa sähköön, kardio sydämeen ja grammi käyrään) avulla saadaan selville sydämen supistumisen vaiheet.
Tarkastellaan käyräviivan keskimmäistä, väritettyä käyrää, jossa ovat numerot 1–6. Sydämien keltaisiksi väritetyissä osissa on sähköistä toimintaa.
Vaiheissa 1 ja 2 eteisissä on sähköisiä impulsseja. Tämän seurauksena eteiset supistuvat ja veri siirtyy kammioihin.
Sähköinen impulssi siirtyy kammioiden seinämien lihaksiin. Kammiot supistuvat (vaihe 3) ja veri syöksähtää aorttaan ja keuhkovaltimoihin.
Vaiheessa 5 kammiot palautuvat lepotilaan. Vaiheessa 6 sydämen kaikki lihassolut lepäävät.
9.9 Verisuonet
Valtimot ovat verisuonia, joita pitkin veri kulkee sydämestä poispäin. Valtimoissa veri virtaa sydämen kammioiden supistusten aiheuttaman paineen ansiosta. Seinämien pitää olla paksut ja kimmoisat, jotta ne tasaisivat verenpainetta.
Suurin valtimo on aortta, joka alkaa sydämen vasemmasta kammiosta. Aortta haarautuu sydämen yläpuolella useaksi valtimoksi, jotka haarautuvat edelleen tuhansiksi pienemmiksi valtimoiksi kaikkialle elimistöön.
Lopulta valtimot muuttuvat ohutseinäisiksi ja ahtaiksi hiussuoniksi. Näitä suonia näet esimerkiksi silmäsi valkuaisessa. Hiussuonten seinämien läpi tihkuu solujen käyttöön muun muassa happea ja ravintoaineita.
Kaikki elimistössä syntyvät haitalliset aineet siirtyvät soluväleistä hiussuonien sisälle eteenpäin kuljetettavaksi.
Laskimot ovat verisuonia, jotka vievät verta kohti sydäntä. Niissä veri on vähähappista, ja sen vuoksi ne kuultavatkin ihon läpi sinisinä. Koska niissä ei enää paine kuljeta verta, tarvitaan veren liikuttamiseen lihaksia.
Kun lihakset supistuvat, niiden välissä olevissa laskimoissa veri pusertuu eteenpäin. Laskimoläpät estävät veren palaamisen suonessa takaisinpäin.
Pohjelihaksen supistuminen siirtää verta laskimoissa eteenpäin läppäväli kerrallaan.
9.10 Imusuonisto
Imusuonisto on kokonaisuus, joka muodostuu imusuonista ja imusolmukkeista. Imusuonistoa tarvitaan hiussuonista kudoksiin tihkuneen veriplasman palauttamiseen verenkiertoon, ja sillä on suuri merkitys myös suolistosta imeytyneen rasvan kuljettajana.
Imusuonien rakenne muistuttaa laskimoiden rakennetta, sillä imusuonissakin on läpät, jotka estävät imunesteen takaisinvirtauksen. Lihasten supistuminen ja lähellä sijaitsevien valtimoiden paineaallot vaikuttavat imunesteen virtaukseen, eli liikunnasta on siis suuri hyöty imusuoniston toiminnalle.
Ennen kuin imuneste palautetaan verenkiertoon lähellä sydäntä olevissa laskimoissa, se kulkee imusolmukkeiden läpi. Näitä imusolmukkeita on esimerkiksi kainaloissa ja nivusissa.
Niissä sijaitsee runsaasti valkosoluja, jotka auttavat niiden mikrobien torjunnassa, jotka ovat saattaneet päästä imusuonistoosi. Jos olet sairastunut kunnon flunssaan, lääkäri voi kokeilla kaulaltasi, ovatko imusolmukkeesi turvonneet.
Vasen: Imusuoni kerää kudosnestettä solujen väleistä. Oikea: Imusuonisto. Piirroksessa erottuvat rintakehän yläosassa kateenkorva ja vatsaontelossa perna.
Jos ihoosi tulee haava ja se tulehtuu, niin siitä saattaa lähteä selvästi havaittavissa oleva punainen juova. Aikanaan tätä kutsuttiin verenmyrkytykseksi ja luultiin, että kun se saavuttaa sydämen, niin henkilö kuolee. Kyseessä on kuitenkin yleensä bakteerin aiheuttama melko harmiton imusuonitulehdus, joka viime kädessä voidaan myös hoitaa antibiooteilla.
9.11 Lisätieto: Sydämen toiminnan säätely
Sydämen toiminta on automaattista eli tahdosta riippumatonta.
Sydänlihas muodostuu soluista, jotka ovat sähköisesti aktiivisia. Sähkövarauksen muutos saa aikaan sydänlihassolun supistumisen.
Oheisessa kuvassa on kuvattu sydämen johtoratajärjestelmä. Sydämen lyönti saa alkunsa oikean eteisen sinussolmukkeesta (1), joka koostuu sähkövarauksen johtamiseen erikoistuneista sydänlihassoluista. Sinussolmuke on sydämen oikean eteisen seinässä sijaitseva tahdistinsolmuke, joka ylläpitää sydämen normaalia supistumisrytmiä. Siitä lähtevä sähköinen impulssi leviää eteisten sydänlihaskudokseen ja siten käynnistää eteissupistuksen. Impulssi etenee sinussolmukkeesta eteisten läpi eteiskammiosolmukkeeseen (2): eteiset supistuvat. Impulssi ei etene ennen kuin kammiot ovat täyttyneet verellä. Impulssi etenee kammioiden johtoratajärjestelmän vasemman (3) ja oikean haarakkeen (4) kautta kammioihin, jotka supistuvat.
Tahdistinsolut ja johtoratasolut muodostavat sydämen sähköisen ohjausjärjestelmän, jonka ansiosta pumppaustoiminta tapahtuu hallitusti. Järjestelmä määrää siis sydämen sykkeen. Järjestelmän toimintaan vaikuttavat puolestaan hermosto ja hormonit.
Hitaimmillaan syvän unen aikana sydän sykkii noin 40 kertaa minuutissa. Nopeimmillaan syke on lähes 200 kertaa minuutissa kovan fyysisen ponnistelun aikana.
Sykkeen nousemiseen korkealle (yli 100 ilman fyysistä rasitusta) voi olla monta syytä. Psyykkinen stressi, jännittäminen, kipu tai kuume nostaa sykettä. Hapenpuutteessa, joka voi johtua esimerkiksi anemiasta, verenvuodosta tai keuhkoveritulpasta, elimistö pyrkii kompensoimaan tilannetta sykkeen nostolla. Lääkkeet voivat nostaa sykettä. Kilpirauhasen liikatoiminnassa hormonaaliset syyt kiihdyttävät sydämen lyöntitiheyttä. Muljahdusten, taukojen tai sydämen hypähdysten syynä ovat yleensä eteis- tai kammioperäiset lisälyönnit. Suurin osa lisälyönneistä on harmittomia. Niitä ilmaantuu enemmän tilanteissa, jotka lisäävät sydämen ärsytystä. Tällaisia tilanteita ovat esimerkiksi runsaan kahvin juonti, runsas alkoholin käyttö, tupakointi tai valvominen.
Lähde: Tuomas Aivelo, Leena Järvinen, Minna Kaarisalo & Kristiina Tarkiainen: Symbioosi 4, Lukion oppikirja.
