Hệ tuần hoàn — Tim, mạch máu và chức năng

Hệ tuần hoàn là mạng lưới vận chuyển của cơ thể. Tim bơm máu qua mạch máu để các mô nhận được oxy, chất dinh dưỡng, hormone và tế bào miễn dịch, đồng thời carbon dioxide và các chất thải khác được mang đi. Ở người, đây là một vòng tuần hoàn gồm hai mạch liên kết: một mạch giữa tim và phổi, và một mạch giữa tim và phần còn lại của cơ thể.

Nếu bạn chỉ nhớ một ý, hãy nhớ điều này: máu luôn di chuyển ra khỏi tim, đi qua mô hoặc phổi, rồi quay trở lại.

Hệ tuần hoàn làm gì

Hệ tuần hoàn giúp cơ thể thực hiện nhiều nhiệm vụ cùng lúc:

• đưa oxy đến các mô
• vận chuyển chất dinh dưỡng từ quá trình tiêu hóa đến tế bào
• mang hormone và các phân tử tín hiệu khác
• vận chuyển tế bào miễn dịch và các thành phần đông máu
• loại bỏ carbon dioxide và một số chất thải chuyển hóa

Đó là lý do chủ đề này quan trọng hơn những sơ đồ giải phẫu. Hệ tuần hoàn liên kết phổi, hệ tiêu hóa, thận, hệ miễn dịch và mọi mô đang hoạt động trong cơ thể.

Các phần chính: tim, mạch máu và máu

Tim

Tim là một máy bơm cơ. Bên phải của tim đưa máu đến phổi, còn bên trái đưa máu đến phần còn lại của cơ thể.

Ở mức nhập môn, cách chia này quan trọng hơn việc phải nhớ ngay mọi buồng tim. Tim phải đảm nhiệm tuần hoàn phổi. Tim trái đảm nhiệm tuần hoàn hệ thống.

Mạch máu

Máu di chuyển qua ba loại mạch chính:

• động mạch mang máu ra khỏi tim
• tĩnh mạch mang máu về tim
• mao mạch là những mạch trao đổi rất nhỏ, nơi các chất di chuyển giữa máu và mô

Một nhầm lẫn phổ biến là cho rằng động mạch luôn mang máu giàu oxy và tĩnh mạch luôn mang máu nghèo oxy. Mô hình đó thường đúng trong tuần hoàn hệ thống, nhưng đặc điểm xác định là hướng di chuyển so với tim. Trong vòng tuần hoàn phổi, động mạch phổi mang máu nghèo oxy đến phổi, còn tĩnh mạch phổi mang máu giàu oxy trở về tim.

Máu

Máu chính là môi trường vận chuyển. Huyết tương mang các chất hòa tan, hồng cầu chủ yếu mang oxy, bạch cầu tham gia bảo vệ cơ thể, và tiểu cầu giúp đông máu.

Nếu câu hỏi liên quan đến sự di chuyển, trao đổi hoặc phân phối, thì máu thường là thứ đang thực hiện việc vận chuyển.

Tuần hoàn phổi và tuần hoàn hệ thống

Hệ tuần hoàn thường được mô tả là hệ tuần hoàn kép.

Trong tuần hoàn phổi, máu đi từ tim đến phổi rồi quay trở lại. Đây là nơi máu thải carbon dioxide và nhận oxy.

Trong tuần hoàn hệ thống, máu đi từ tim đến các mô của cơ thể rồi trở về. Đây là nơi oxy và chất dinh dưỡng được đưa đến tế bào, đồng thời là nơi chất thải bắt đầu hành trình rời khỏi các tế bào đó.

Thiết kế hai vòng này giúp tách biệt máu giàu oxy và máu nghèo oxy tốt hơn so với hệ một vòng tuần hoàn.

Ví dụ minh họa: đường đi của một hồng cầu

Hãy tưởng tượng một hồng cầu đang trở về từ cơ chân sau khi cơ đó vừa hoạt động.

Nó đi vào các tĩnh mạch và trở về bên phải của tim, mang lượng oxy tương đối ít hơn và nhiều carbon dioxide hơn trước. Sau đó tim bơm nó đến phổi qua các động mạch phổi. Trong các mao mạch ở phổi, quá trình trao đổi khí diễn ra: carbon dioxide rời khỏi máu và oxy đi vào máu.

Sau đó hồng cầu trở về bên trái của tim qua các tĩnh mạch phổi. Từ đó, tim bơm nó vào động mạch chủ và đi ra qua các động mạch hệ thống. Cuối cùng nó lại đến các mao mạch ở chân, nơi oxy có thể khuếch tán vào các tế bào mô cần oxy cho hô hấp tế bào.

Ví dụ đó cho thấy toàn bộ logic của tuần hoàn: cơ thể đến tim phải đến phổi đến tim trái đến cơ thể.

Vì sao mao mạch quan trọng

Học sinh thường tập trung vào tim vì tim dễ hình dung, nhưng sự trao đổi thực sự với mô phần lớn không diễn ra ở tim hay trong các động mạch lớn. Nó diễn ra ở mao mạch.

Thành mao mạch mỏng, giúp oxy, carbon dioxide, chất dinh dưỡng và một số chất khác di chuyển giữa máu và các mô xung quanh. Nếu không có mao mạch, hệ này vẫn có thể vận chuyển máu, nhưng việc giao và nhận chất sẽ không hiệu quả.

Những nhầm lẫn thường gặp về động mạch, tĩnh mạch và trao đổi chất

Xem hệ tuần hoàn chỉ là hệ vận chuyển oxy

Vận chuyển oxy là trung tâm, nhưng hệ này còn vận chuyển chất dinh dưỡng, hormone, tế bào miễn dịch, nhiệt và chất thải.

Nhầm lẫn giữa động mạch và tĩnh mạch

Động mạch được xác định là mạch mang máu ra khỏi tim. Tĩnh mạch được xác định là mạch mang máu về tim. Chỉ riêng hàm lượng oxy không quyết định chúng.

Quên rằng phổi là một phần của vòng tuần hoàn

Máu không đi từ tim thẳng đến cơ thể rồi tiếp tục hữu ích mãi. Nó phải liên tục tuần hoàn qua phổi để quá trình trao đổi khí tiếp diễn.

Cho rằng mọi trao đổi đều xảy ra trong các mạch lớn

Các mạch lớn chủ yếu vận chuyển máu. Phần lớn sự trao đổi với mô diễn ra ở mức mao mạch.

Hệ tuần hoàn xuất hiện ở đâu trong sinh học

Hệ tuần hoàn xuất hiện ở khắp nơi trong sinh học và y học. Nó giúp giải thích vì sao vận động làm thay đổi nhịp thở và nhịp tim, vì sao tắc mạch nguy hiểm, vì sao mất máu ảnh hưởng đến toàn cơ thể, và cách thuốc được đưa vào máu có thể đến các mô ở xa.

Nó cũng liên hệ tự nhiên với các chủ đề như hô hấp, tiêu hóa, cân bằng nội môi, miễn dịch và huyết học. Nếu một hệ cơ quan cần đưa thứ gì đó đi xa, thì hệ tuần hoàn thường là một phần của câu trả lời.

Hãy thử một bài lần theo đường đi tương tự

Hãy tự làm phiên bản của riêng bạn về hành trình của tế bào máu, nhưng bắt đầu từ phổi thay vì từ một mô trong cơ thể. Nếu bạn có thể lần theo đường đi từ phổi đến tim trái đến cơ thể đến tim phải đến phổi, thì ý tưởng cốt lõi của tuần hoàn thường sẽ trở nên rõ ràng.