Кръвообращението (наричано още кръвоносна система или сърдечно-съдова система) е система, по която се придвижва кръвта в сърцето и кръвоносните съдове.
Кръвообращението осигурява оцеляването на организма, като захранва всяка клетка на организма с нужните вещества за обмяната ѝ и поддържа химичните и физиологични свойства на телесните течности. Кръвта транспортира кислород от белите дробове към клетките и въглероден диоксид в обратна посока (виж дишане). Пренасят се също и хранителни вещества, усвоени при храносмилането като мазнини, въглехидрати и белтъци в храносмилателната система и се пренасят в отделните тъкани, за да бъдат използвани, преработени и складирани. Отпадъчните продукти (например уреа или пикочна киселина) се транспортират до други тъкани или в отделителните органи (бъбрек и черен дроб). Кръвта пренася и сигнални вещества като например хормони, клетки на имунната система и вещества, отговорни за кръвосъсирването в тялото.
Видове Според еволюционното развитие на животните съществуват различни видове кръвообращения: Някои животни (например плоските червеи) не притежават кръвоносна система. Устата им води директно към разклонена храносмилателна система, от която хранителните вещества, поради това че червеят е плосък, могат да достигнат всички клетки чрез дифузия. Кислородът дифундира от водата към клетките. При някои от безгръбначните, като например членестоногите и мекотелите, се среща „отворено кръвообращение“, при което кръвта циркулира в телесната кухина. При този вид кръвообращение телесната течност, наричана още хемолимфа, се изпомпва в къси кръвоносни съдове и оттам – във всички телесни кухини, докато не се върне в сърцето. Хемолимфата тече бавно и е с ниско налягане. При прешленестите червеи, като например дъждовния червей, съществува затворено кръвообращение, при което кръвоподобната телесна течност е в постоянно движение в съдове, които могат да се съкращават. Гръбначните животни също имат затворено кръвообращение. Тук кръвта, която се различава от хемолимфата, тече в една затворена мрежа от кръвоносни съдове, която достига всички живи клетки на организма. Сърце, кръвоносни съдове и кръв изграждат така наречената сърдечносъдова система. В еволюционното си развитие тя отново се дели на два вида: на студенокръвни и на топлокръвни гръбначни. При студенокръвните (поикилотермни) животни, т.е риби, земноводни и влечуги, се осъществява смесване на богата и бедна на кислород кръв в сърцето, защото съществуват само една или две непълно разделени камери. При топлокръвните (хомоиотермни) животни, тоест птици и бозайници, сърцето е съставено от две предсърдия и две камери, така че богатата на кислород кръв е изцяло разделена от бедната на кислород кръв.
Общо за затворената кръвоносна система Строеж Кръвоносната система е съставена от сърцето и кръвоносните съдове. Кръвоносните съдове, които водят към сърцето, се наричат вени, а тези, които я отвеждат от сърцето – артерии. Колкото по-далече от сърцето са съдовете, толкова повече се разклоняват и диаметърът им става по-малък. Артериите първо стават артериоли, те от своя страна преминават в капиляри, които снабдяват тъканите. Те отново се обединяват и образуват следкапилярни венули и вени.
Кръвоносни съдове Кръвоносните съдове в човешкото тяло са три вида: артерии, капиляри и вени. Те имат обща дължина около 60 000 до 100 000 km. Артериите са тръбести образувания, които изнасят кръвта от сърцето (камерите на сърцето) към органите. Те имат дебели стени изградени от три слоя: външен – от съединителна тъкан, среден – от еластинови нишки и гладка мускулатура и вътрешен – от еднослоен епител. С отдалечаването си от сърцето артериите се разклоняват на все по-тесни клонове. Най-малките артерии се наричат артериоли и постепенно преминават в капиляри. Най-голямата артерия в сърцето е аортата. Тя излиза от лявата камера и чрез разклоненията и пренася кръв до всички клетки. Всички артерии носят артериална (окислена) богата на кислород кръв. Единствено белодробната артерия носи венозна (неокислена) кръв, която е богата на въглероден диоксид. Белодробната артерия излиза от дясната камера и се разклонява, като разклоненията и отнасят неокислената кръв до белите дробове, където тя се насища с кислород. Капилярите са най-малките кръвоносни съдове и се виждат само под микроскоп. Дължината им е около 0,5 mm, а диаметърът им около 10 µm, поради което в тях кръвните клетки се движат поединично. Стените на капилярите са изградени само от един слой плоски епителни клетки, през които се извършва обмяната на вещества между кръвта и тъканите. Тази обмяна се извършва активно поради бавното движение на кръвта в капилярите, тънките им стени и огромната им повърхност (около 6500 m²). Кръвта не се движи едновременно във всички капиляри и повечето от тях са затворени. Колкото по-активна дейност извършва даден орган, толкова повече негови капиляри функционират. Кръвта от капилярите се събира във вени и по тях продължава пътя си към сърцето. Вените са тръбести образувания, които внасят кръв в сърцето (в предсърдията на сърцето). С приближаването си към него те стават все по-широки. Повечето от тях са успоредни на артериите и са разположени по-повърхностно от тях. По този начин, при съкращението си, артериите избутват стените на вените и кръвта в тях се придвижва по-лесно. По строеж венозните стени приличат на артериалните, но имат по-слабо развит мускулен слой и са по-тънки. Характерни за вените са джобовидните клапи по вътрешната им страна. Те осигуряват еднопосочно движение на кръвта и я подпомагат в движението ѝ към сърцето. Най-големите вени в човешкото тяло са горна и долна куха вена. Те внасят неокислена кръв в дясното предсърдие на сърцето. Всички вени носят венозна (неокислена) кръв, която е богата на въглероден диоксид. Изключение правят четирите белодробни вени, които пренасят артериална кръв от белите дробове до лявото предсърдие на сърцето.
Задачи и функции Кръвта изпълнява различни задачи в тялото. Транспортира богата на кислород кръв от белите дробове към тъканите, а богатата на въглероден диоксид кръв – обратно. Тъканите се снабдяват с хранителни вещества от храносмилателната система, а образуваните метаболити и отпадни продукти се транспортират до отделителните органи (бъбреци и черва). Кръвта служи и като среда за транспорт на хормони между отделните органни системи и компонентите на имунната защита и кръвосъсирването до мястото в тялото, където са нужни.
Около половината кръв в човешкото тяло се съхранява в кръвни депа – слезката (далака), кожата, белите дробове и черния дроб. В случай на необходимост от тях се включва кръв в артериалната циркулация. В случаите, когато кръв от депата се включи в общата циркулация, се наблюдава увеличен брой на левкоцитите и еритроцитите в периферната кръв.
Следователно кръвоносната система служи на кръвта да се придвижва в цялото тяло. Кръвообращението играе важна роля и при терморегулацията. Чрез контрол над степента на кръвоснабдяване на кожата се регулира отделянето на топлина от повърхността на тялото.
Кръвоносна система при човека
Кръвообращение на студенокръвните гръбначни Риби
Сърцето на рибите е най-просто устроеното сред гръбначните, тъй като е съставено само от едно предсърдие с тънки стени и една дебелостенна, мускулеста камера. Между двете се намира една-единствена клапа, която предотвратява връщането на кръвта в обратна посока. Както сърцето така и самата кръвоносна система е сравнително просто устроена. Венозната кръв се изпомпва от сърцето към хрилете (хрилно кръвообращение), където се обогатява с кислород от водата. След това богатата на кислород кръв се транспортира в телесното кръвообращение. В капилярите кислорода се отделя и преминава в тъканите, а въглеродния диоксид преминава в кръвта. Освен сърцето и мускулатурата на хрилете участва в изпомпването. Недостатъкът на тази конструкция е, че кръвното налягане силно се понижава в капилярната мрежа на хрилете, следователно кръвта тече със сравнително бавна скорост в тялото. Рибите имат и малък обем кръв (около една десета от телесната маса), освен това съдържанието на кислород в кръвта на рибите е значително под това в кръвта на хората.
Земноводни Кръвообращение с два кръга
При земноводните (амфибиите) сърцето е изградено от една камера и две предсърдия. Обмяната на газовете се осъществява както в белите дробове, така и в кожата. Двата кръга на кръвообращението при амфибиите се означават като белодробно-кожен кръг на кръвообращението и телесен кръг на кръвообращението. За разлика от рибите двата кръга на кръвообращението не следват един след друг.
Лявото предсърдие поема обогатена с кислород кръв от белия дроб и кожата, а дясното предсърдие бедна на кислород кръв от тялото. И двете предсърдия изпомпват кръв в обща камера. Общата камера има един общ ствол за оттичане на кръвта (truncus или conus arteriosus), който се дели на по един съд за всеки кръг на кръвообращението. Едно възвишение в камерата и отвора (лумена) на отвеждащия кръвоносен съд позволява на кръвта да премине през сърцето със сравнително малко смесване на окислена и неокислена кръв. По-голямата част от окислената кръв се изпомпва в артериите на врата и аортата, докато по-бедната на кислород кръв преминава в белодрбно-кожната артерия. Както при влечугите и птиците, земноводните също притежават бъбречна вена порта.
Развитие Земноводните първоначално имат четири чифта артерии на хрилните дъги, които се разклоняват от двете страни на аортата. От първата се развива arteria carotis, която снабдява главата. Артериите на втората дъга се обединяват и образуват aorta descendens, низходящата аорта. Третата двойка артерии облитерира, а от четвъртата двойка се образуват чифтните аортни дъги.
Влечуги
Влечугите притежават сърце, което също има две предсърдия и една камера, която е разделена почти изцяло на две половини от септум (преграда). Неокислената кръв от тялото се влива в дясното предсърдие, а обогатената с кислород кръв от белите дробове в лявото предсърдие. И двете предсърдия изпомпват кръвта в камерата, от която водят началото си три артерии. В дясната част на камерата тече кръв бедна на кислород към белия дроб, в лявата кръв към главата и тялото. Тъй като разделението на камерите е непълно, кръвта се смесва (около 10 до 40%). Тази кръв тече по средната артерия към тялото.
Особеност при разред Крокодили е пълното разделяне на двете камери. При тях съществува връзка между лявата и дясната артерия, т.нар. foramen Panizzae (отвор на Паница). Лявата аорта започва от дясната камера, а дясната аорта от лявата камера. Чрез отвора се смесва окислена кръв от дясната камера с неокислената от лявата камера в областта на дясната аорта, така че смесената кръв преминава в телесния кръг на кръвообращението и така достига до периферните области на тялото. Лявата аорта пренася окислена кръв предимно към главата на животното. При гмуркане се затваря отвора напълно, така че дясната аорта получава само неокислена кръв, а лявата продължава да получава окислена.
Най-вероятно и при динозаврите е съществувало пълно деление на камерите, което би означавало, че са топлокръвни и обяснява дългото им оцеляване (виж терморегулация). Това заключение се обосновава от положението им в еволюцията между крокодилите и птиците, които имат пълно разделение на камерите.
Кръвоносна система на топлокръвните бозайници Анатомия