Δομή και λειτουργία της καρδίας ❤️

Η καρδία είναι το κύριο όργανο του κυκλοφορικού μας συστήματος. Χάρη σε αυτήν, το αίμα κινείται αδιάκοπα μέσα στο σώμα μας, μεταφέροντας οξυγόνο και θρεπτικές ουσίες σε κάθε κύτταρο και απομακρύνοντας τα άχρηστα προϊόντα. Σε αυτή την ενότητα θα γνωρίσουμε τη μορφή, την εσωτερική κατασκευή και τον τρόπο λειτουργίας της καρδίας.

Πώς μοιάζει η καρδία; 🫀

Αν κρατούσαμε στα χέρια μας ένα μοντέλο μιας ανθρώπινης καρδίας, η μορφή της θα μας θύμιζε έναν κώνο — έχει μια πιο πλατιά βάση προς τα πάνω και καταλήγει σε μια κορυφή προς τα κάτω.

Ως προς το μέγεθος, η καρδία κάθε ανθρώπου είναι περίπου όσο η γροθιά του. Δεν είναι δηλαδή ένα μεγάλο όργανο, αλλά είναι εξαιρετικά ισχυρό και δουλεύει ασταμάτητα σε όλη μας τη ζωή.

Κοίλο και συμπαγές όργανο

Όταν λέμε ότι η καρδία είναι κοίλο όργανο, εννοούμε ότι δεν είναι συμπαγής, αλλά έχει κενές κοιλότητες στο εσωτερικό της, μέσα στις οποίες μαζεύεται το αίμα. Αυτό διαφέρει από ένα συμπαγές όργανο, που είναι γεμάτο ιστό χωρίς μεγάλες εσωτερικές κοιλότητες.

Στο πεπτικό σύστημα, για παράδειγμα, το στομάχι είναι ένα κοίλο όργανο (έχει εσωτερική κοιλότητα όπου συγκεντρώνεται η τροφή), ενώ το ήπαρ (συκώτι) είναι ένα συμπαγές όργανο.

Γιατί λέμε ότι η καρδία λειτουργεί σαν «αντλία»; ⚙️

Μια αντλία είναι ένα μηχάνημα που, με τη δράση του, ωθεί (σπρώχνει) ένα υγρό ή αέριο και το κάνει να κινηθεί από ένα σημείο σε ένα άλλο. Ακριβώς αυτό κάνει και η καρδία: με τις συσπάσεις του μυοκαρδίου της, σπρώχνει το αίμα και το αναγκάζει να κυκλοφορεί σε όλο το σώμα μέσα από τα αιμοφόρα αγγεία. Γι' αυτόν ακριβώς τον λόγο οι επιστήμονες την παρομοιάζουν με αντλία.

Η εσωτερική κατασκευή της καρδίας

Αν κόψουμε την καρδία με μια επιμήκη τομή (δηλαδή κατά μήκος) και κοιτάξουμε στο εσωτερικό της, θα δούμε ότι χωρίζεται σε τέσσερις κοιλότητες:

• Δεξιός κόλπος
• Αριστερός κόλπος
• Δεξιά κοιλία
• Αριστερή κοιλία

Οι δύο κόλποι βρίσκονται στο πάνω μέρος της καρδίας και οι δύο κοιλίες στο κάτω μέρος. Οι κοιλίες έχουν πιο παχύ και ισχυρό μυϊκό τοίχωμα από τους κόλπους, γιατί αυτές αναλαμβάνουν να σπρώξουν το αίμα έξω από την καρδία με δύναμη.

Ποιες κοιλότητες επικοινωνούν μεταξύ τους;

Η καρδία χωρίζεται σε δεξιό και αριστερό τμήμα από ένα τοίχωμα. Έτσι:

• Ο δεξιός κόλπος επικοινωνεί με τη δεξιά κοιλία (το αίμα μπορεί να περάσει από τον έναν στην άλλη).
• Ο αριστερός κόλπος επικοινωνεί με την αριστερή κοιλία.
• Αντίθετα, το δεξιό τμήμα δεν επικοινωνεί με το αριστερό τμήμα της καρδίας. Δηλαδή ο δεξιός κόλπος δεν επικοινωνεί με τον αριστερό κόλπο, ούτε η δεξιά κοιλία με την αριστερή κοιλία. Το αίμα των δύο πλευρών δεν αναμειγνύεται μέσα στην καρδία.

Μέσα σε κάθε πλευρά της καρδίας, το αίμα κινείται πάντα από τους κόλπους προς τις κοιλίες και ποτέ αντίθετα.

Ο ρόλος των βαλβίδων 🚪

Ανάμεσα σε κάθε κόλπο και την αντίστοιχη κοιλία υπάρχει μια βαλβίδα:

• Στη δεξιά πλευρά βρίσκεται η τριγλώχινη βαλβίδα, ανάμεσα στον δεξιό κόλπο και τη δεξιά κοιλία.
• Στην αριστερή πλευρά βρίσκεται η διγλώχινη βαλβίδα (ή μιτροειδής), ανάμεσα στον αριστερό κόλπο και την αριστερή κοιλία.

Οι βαλβίδες λειτουργούν σαν «πορτούλες που ανοίγουν μόνο προς μία κατεύθυνση», παρόμοια με τη βαλβίδα στο ελαστικό (λάστιχο) ενός αυτοκινήτου ή ποδηλάτου, που αφήνει τον αέρα να μπει αλλά όχι να βγει. Ο ρόλος τους είναι να εμποδίζουν την επιστροφή του αίματος: αφήνουν το αίμα να περάσει από τον κόλπο στην κοιλία, αλλά όχι να γυρίσει πίσω. Έτσι εξασφαλίζουν ότι το αίμα κινείται πάντα προς μία και μόνο κατεύθυνση (μονόδρομη ροή). ➡️

Τα αγγεία που συνδέονται με την καρδία

Στην καρδία καταλήγουν και ξεκινούν μεγάλα αιμοφόρα αγγεία. Θυμήσου έναν βασικό κανόνα:

• Οι φλέβες φέρνουν το αίμα προς την καρδία.
• Οι αρτηρίες απομακρύνουν το αίμα από την καρδία.

Τα κυριότερα αγγεία της καρδίας είναι:

• Η άνω κοίλη φλέβα και η κάτω κοίλη φλέβα: δύο μεγάλες φλέβες που φέρνουν το αίμα από όλο το σώμα στον δεξιό κόλπο.
• Η πνευμονική αρτηρία: ξεκινά από τη δεξιά κοιλία και οδηγεί το αίμα στους πνεύμονες.
• Οι πνευμονικές φλέβες (τέσσερις συνολικά): φέρνουν το αίμα από τους πνεύμονες στον αριστερό κόλπο.
• Η αορτή: ξεκινά από την αριστερή κοιλία και οδηγεί το αίμα σε όλο το σώμα. Είναι το μεγαλύτερο αγγείο του οργανισμού μας.

Γιατί το αίμα εικονίζεται με δύο χρώματα; 🔴🔵

Στα σχεδιαγράμματα της καρδίας και της κυκλοφορίας, το αίμα των δύο πλευρών παριστάνεται με δύο διαφορετικά χρώματα, επειδή δεν είναι το ίδιο:

• Το κόκκινο αίμα αντιπροσωπεύει το αίμα που είναι πλούσιο σε οξυγόνο ($O_2$).
• Το μπλε αίμα αντιπροσωπεύει το αίμα που είναι φτωχό σε οξυγόνο και πλούσιο σε διοξείδιο του άνθρακα ($CO_2$).

Το οξυγόνο και το διοξείδιο του άνθρακα είναι αέρια που ανταλλάσσονται συνεχώς ανάμεσα στα κύτταρα των οργάνων και τα τριχοειδή αγγεία. Στα όργανα του σώματος, τα κύτταρα παίρνουν οξυγόνο από το αίμα και του δίνουν διοξείδιο του άνθρακα. Στους πνεύμονες συμβαίνει το αντίθετο: το αίμα αποβάλλει το διοξείδιο του άνθρακα και προσλαμβάνει οξυγόνο.

Η καρδία ως διπλή αντλία

Όπως είπαμε, η καρδία λειτουργεί σαν δύο αντλίες σε μία. Κάθε αντλία αποτελείται από έναν κόλπο και μία κοιλία:

• Η δεξιά αντλία αποτελείται από τον δεξιό κόλπο και τη δεξιά κοιλία.
• Η αριστερή αντλία αποτελείται από τον αριστερό κόλπο και την αριστερή κοιλία.

Ο ρόλος της κάθε αντλίας είναι διαφορετικός:

• Η δεξιά αντλία παραλαμβάνει το φτωχό σε οξυγόνο αίμα που επιστρέφει από το σώμα και το στέλνει στους πνεύμονες, για να πάρει οξυγόνο και να αποβάλει το διοξείδιο του άνθρακα.
• Η αριστερή αντλία παραλαμβάνει το πλούσιο σε οξυγόνο αίμα που επιστρέφει από τους πνεύμονες και το στέλνει σε όλο το σώμα, ώστε να τροφοδοτηθούν με οξυγόνο όλα τα κύτταρα.

Το ταξίδι του αίματος μέσα στην καρδία 🩸

Ας συνδυάσουμε τώρα όλα τα παραπάνω και ας παρακολουθήσουμε τη διαδρομή του αίματος. Η καρδία δεν δουλεύει τυχαία: με ρυθμικές συσπάσεις σπρώχνει το αίμα με συγκεκριμένη σειρά.

Ας δούμε αναλυτικά τις δύο διαδρομές:

1. Μικρή (πνευμονική) κυκλοφορία — προς τους πνεύμονες:
Από τη δεξιά κοιλία ξεκινά η πνευμονική αρτηρία, που οδηγεί το αίμα στους πνεύμονες. Εκεί, το αίμα απελευθερώνει το διοξείδιο του άνθρακα που μεταφέρει και προσλαμβάνει οξυγόνο. Στη συνέχεια, με τέσσερις πνευμονικές φλέβες, το αίμα — πλούσιο πλέον σε οξυγόνο — επιστρέφει στον αριστερό κόλπο της καρδίας.

2. Μεγάλη (σωματική ή συστηματική) κυκλοφορία — προς όλο το σώμα:
Από την αριστερή κοιλία ξεκινά η αορτή, το μεγαλύτερο αγγείο του οργανισμού, που οδηγεί το αίμα σε όλα τα κύτταρα του σώματος. Τα κύτταρα προσλαμβάνουν το οξυγόνο από το αίμα και του δίνουν το διοξείδιο του άνθρακα που παράγουν. Το αίμα, τώρα φτωχό σε οξυγόνο και πλούσιο σε διοξείδιο του άνθρακα, επιστρέφει με την άνω και την κάτω κοίλη φλέβα στον δεξιό κόλπο, και ο κύκλος αρχίζει ξανά.

Συνοπτικός πίνακας: είσοδος και έξοδος αίματος από κάθε κοιλότητα

Ο παρακάτω πίνακας δείχνει από ποιο αγγείο ή βαλβίδα εισέρχεται και από ποιο εξέρχεται το αίμα σε κάθε κοιλότητα της καρδίας.

Παρατηρώντας τον πίνακα, βλέπουμε ξεκάθαρα το ταξίδι του αίματος: μπαίνει στην καρδία από τις φλέβες (στους κόλπους), περνά μέσα από τις βαλβίδες στις κοιλίες και βγαίνει από την καρδία μέσα από τις αρτηρίες (πνευμονική αρτηρία και αορτή). Έτσι, η μικρή καρδία μας, με το ακούραστο μυοκάρδιό της και τις έξυπνες βαλβίδες της, κρατά το αίμα μας σε συνεχή, μονόδρομη κίνηση σε όλη μας τη ζωή. ❤️