- Sydämessä on neljä lokeroa: Vasen ja oikea kammio sekä vasen ja oikea eteinen. Vasen eteinen saa hapettuneen, keuhkoista tulevan veren neljän keuhkolaskimon kautta. Vasen eteinen välittää veren vasempaan kammioon.
- Vasen kammio tekee suurimman pumppaustyön, koska sen on työnnettävä veri suurella paineella aorttaan ja sitä kautta valtimoiden ja edelleen hiussuonten kautta kaikkialle elimistöön. Vasemman kammion sisäinen paine on suurimmillaan 100-200, äärimmäisen rasituksen aikana yli 200 elohopeamillimetriä (mmHg). Tämän vuoksi sydänlihas on paksuin, noin yhden senttimetrin paksuinen, vasemman kammion seinämissä.
- Hiippaläppä estää, että veri ei palaa vasemmasta kammiosta takaisin päin vasempaan eteiseen. Aorttaläppä päästää veren vasemmasta kammiosta aorttaan ja estää veren palaamisen aortasta vasempaan kammioon.
- Veri luovuttaa kudoksissa happea ja ravinteita soluille, ja palaa sitten laskimoteitse sydämen oikeaan eteiseen. Yläonttolaskimo tuo veren oikeaan eteiseen pään alueelta ja yläraajoista, ja alaonttolaskimo vartalosta sekä alaraajoista. Verenkiertoa vasemmasta kammiosta aortan kautta elimistöön ja paluuta laskimoteitse oikeaan eteiseen kutsutaan isoksi verenkierroksi.
Iso verenkierto
- Iso verenkierto eli systeeminen verenkierto on verenkierron osa, joka kuljettaa sydämen vasemmasta kammiosta pienen verenkierron tuoman hapekkaan veren aortan, muiden valtimoiden, hiussuoniverkoston ja laskimoiden läpi käyden joka puolella ruumista ja palaa vähähappisena sydämen oikeaan eteiseen.
- Veri siis vie soluille happea ja kuljettaa solujen tuottaman hiilidioksidin pois.
- Sydämen oikeaan eteiseen palattuaan veri jatkaa pienen verenkierron kautta keuhkoihin, jossa se luovuttaa hiilidioksidin ja ottaa tilalle happea.
Pieni verenkierto
- Oikea eteinen johtaa veren oikeaan kammioon. Trikuspidaaliläppä päästää veren oikeaan kammioon ja estää verenvirtauksen oikeasta kammiosta oikeaan eteiseen. Oikea kammio pumppaa veren yleensä 20-30 elohopeamillimetrin (mmHg) paineella keuhkovaltimoläpän läpi keuhkovaltimoon ja edelleen keuhkorakkuloiden pinnalla oleviin hiussuoniin. Keuhkoista veri palaa neljän keuhkolaskimon kautta sydämen vasempaan eteiseen.
- Verenkiertoa sydämen oikeasta kammiosta keuhkoverenkiertoon ja vasempaan eteiseen kutsutaan pieneksi verenkierroksi. Isossa ja pienessä verenkierrossa minuutin aikana kiertävän veren määrä on yhtä suuri. Sen sijaan ison verenkierron paine on selvästi suurempi.
- Sydän toimii verenkierron pumppuna.
- Sydänlihaksen kuten muidenkin kudosten energianlähteenä toimii soluhengitys, joka tarvitsee verta kuljettamaan happea solun sisään ja hiilidioksidia solusta pois.
- Sydänlihaksen aineenvaihdunnasta huolehtivat sepelvaltimot.
- Lepotilassa sepelvaltimot kuljettaa n. 5% sydämen pumppaamasta verimäärästä.
- Ääriolosuhteissa sepelvaltimovirtaus on moninkertainen, vasteena sydänlihaksen lisääntyneeseen energian/hapentarpeeseen.
- Sydänlihaskudos kuluttaakin eniten energiaa painoyksikköä kohden.
- Ateroskleroosi (=valtimoiden rasvakovetustauti) on syypää sepelvaltimotautiin (=sepelvaltimoiden ahtautuminen), joka on yleinen sydämen toimintahäiriöiden aiheuttaja.
- Ateroskleroosissa valtimonseinät paksuuntuvat ja niihin alkaa kerääntyä kolesterolia ja muita rasva-aineita.
- Ateroskleroosin eteneminen on asteittaista, mutta lopulta valtimon ontelo tukkeutuu ja verenvirtaus estyy.
- Sepelvaltimoiden heikentynyt verenvirtaus voi johtaa sydäninfarktiin, rytmihäiriöihin ja sydämen vajaatoimintaan.
- Jos sydänlihaksen hapen saanti estyy yhden tai useamman sepelvaltimon tukkeuduttua, seurauksena on sydänkohtaus.
- Vasen
kammio pumppaa veren aortan kautta pienempiin valtimoihin ja edelleen
hiussuonien kautta kaikkialle elimistöön. Jokaisen solun on saatava
veren kautta happea ja ravinteita voidakseen pysyä hengissä ja
toteuttaakseen tehtäväänsä. Lihassolut kuluttavat paljon happea ja
energiaa, joten lihasten verenkierron on oltava hyvä. Jotta veri voi
kulkea kohteisiinsa, sen paineen eli verenpaineen on oltava valtimoissa
riittävä.
- Valtimoiden painetta kutsutaan verenpaineeksi. Verenpaineesta
ilmoitetaan kaksi lukua, esimerkiksi 120/70 mmHg (elohopeamillimetriä).
Korkeampi luku on nimeltään systolinen paine. Tämä kertoo sen paineen,
joka verisuonessa on sydämen pumpatessa verta valtimoihin. Matalampi
arvo eli diastolinen paine kuvastaa verenpainetta sydämen lepovaiheen,
diastolen, aikana.
- Verenpaineeseen vaikuttavat keskeisimmin sydämen pumppaama verimäärä
(minuuttitilavuus) ja verenkierron vastus. Erityisesti pienten
valtimoiden läpimitta säätelee verenkierron vastusta. Esimerkiksi kylmä
supistaa verisuonia ja voi näin nostaa verenkierron vastusta ja edelleen
verenpainetta.
- Veri toimittaa happea ja ravinteita elimistön soluille ja kuljettaa kuona-aineita pois soluista. Keuhkorakkuloiden hiussuonissa kulkiessaan veren punasolut saavat happea.
- Punasolut luovuttavat happea elimistön soluille, ja ottavat vastaan aineenvaihdunnan palamistuotteena muodostunutta hiilidioksidia.
- Hiilidioksidi poistuu verestä keuhkorakkuloissa. Osa kuona-aineista poistuu verestä munuaisten kautta.
- Verenkierto on myös tärkeä osa elimistön säätelyjärjestelmää. Monet elimet erittävät elimistön toimintaa ohjaavia hormoneja vereen.
- Verenkierto on osa lämmönsäätelyjärjestelmää: Kylmässä pintaverisuonet supistuvat vähentäen lämpöenergian poistumista elimistöstä, ja lämpimässä ne laajenevat lisäten lämmön poistumista.
- Sekä levon että liikunnan aikana on välttämätöntä, että veri kiertää elimistössä. Tähän tarvitaan jatkuvasti verta kierrättävää lihaspumppua, sydäntä.
- Sydämeltä edellytetään, että se supistuu ja rentoutuu ilman lepotaukoja. Tämän vuoksi nämä solut pystyvät muista lihassoluista poiketen käyttämään erilaisia polttoaineita, kuten sokereita ja rasvoja, aina sen mukaan mitä elimistössä on tarjolla.
- Ihmisen levätessäkin solut käyttävät happea ja ravinteita. Tätä kutsutaan perusaineenvaihdunnaksi. Fyysisen työn tai liikunnan aikana lihasten aineenvaihdunta ja hapen tarve kasvavat moninkertaisiksi lepotilaan verrattuna.
- Tämä edellyttää, että tietyssä ajassa verta kiertää enemmän kuin ihmisen levätessä. Sitä veren tilavuutta, minkä sydän pumppaa verenkiertoon minuutin aikana, kutsutaan minuuttitilavuudeksi. Levossa se voi olla esimerkiksi viisi litraa, mutta rasituksessa minuuttitilavuus kasvaa moneen kymmeneen litraan minuutissa.
- Sydän pumppaa yhden lyönnin aikana pienen määrän, yleensä hieman alle desilitran verta. Tämä määrä on sydämen iskutilavuus. Jos sydämen syke on 60 lyöntiä minuutissa, ja iskutilavuus 100 ml eli yksi desilitra, on minuuttitilavuus kuusi litraa.
- Fyysisen rasituksen aikana elimistö kasvattaa minuuttitilavuutta lisätäkseen hapentarjontaa lihaksille. Tämä tapahtuu pääosin sydämen syketiheyttä nostamalla. Jos edellä mainitun esimerkin ihmisellä syke nousee 60:sta 180:een minuutissa, kasvaa minuuttitilavuus 18 litraan.
- Etenkin kestävyysliikuntaa harjoitelleilla, myös sydämen iskutilavuus kasvaa liikunnan aikana, ja minuuttitilavuus suurenee myös tällä mekanismilla. Minuuttitilavuuteen vaikuttaa liikunnan aikana myös muita tekijöitä, kuten ääreisverenkierron vastus.
Sydämen ontelot ovat:
- oikea eteinen (atrium),
- oikea kammio (ventrikkeli),
- vasen eteinen ja
- vasen kammio.
- Eteisten ja kammioiden välissä ovat väliseinät (eteisseptum, kammioseptum).
- Sydämen ulkokalvo eli endokardium ympäröi sydäntä ulkopuolelta, sisäkalvo eli endoteeli verhoaa sydämen onteloiden sisäpintaa.
- Sydänpussi ympäröi ja tukee kokonaisuudessaan toimivaa sydäntä (perikardium).
- Kansalaisten terveyden kannalta sydän- ja verenkiertoelimistön sairaudet muodostavat merkittävimmän tautiryhmän. Kuolleisuus sydän- ja verisuonitauteihin on Suomessa lähes puolet kuolleista. Se on merkittävästi suurempi kuin Länsi-Euroopassa keskimääräisesti huomioimatta, että niiden esiintyvyys ja kuolleisuus on työikäisessä väestössä vähentynyt. Vanhusten jouksssa kyseisten sairauksien osuus kuitenkin kasvaa lisäten terveydenhuollolle kuormitusta.
- Sydän- ja verenkiertoelimistön sairauksiin mm. kuuluvat kohonnut verenpaine, sepelvaltimotauti, sydänperäinen selittömätönkuolema, aivoverenkiertohäiriöt ja perifeerinen valtimosairaus, jossa alaraajavaltimo käy ahtaaksi valtimonrasvoittumisen vuoksi. Tällöin valtimo ei fyysisessä rasituksessa kykene lisäämään lihaksen verenkiertoa ja lihakseen tulee hapenpuute ja sen myötä kipu. Tämä näkyy usein esim. katkokävelynä. Diabetes aiheuttaa myös muutoksia valtimoissa, joka voi aiheuttaa jalkoihin lepokipuja, haavaumia tai jopa kuolion.
- Säännöllinen kestävyysliikunta kuten esimerkiksi kävely, pyöräily, juoksu parantaa sydämen ja verenkierron toimintaa. Lepotilassa vaikutukset ilmenevät sydämen leposykkeen pienenemisenä, sydämen iskutilavuuden suurenemisena ja systolisen eli sydämen supistusvaiheen ja diastolisen eli sydämen lepovaiheen verenpaineen laskuna.
- Kestävyysliikunta parantaa suorituskykyä rasitustilanteessa. Säännöllisen liikunnan seurauksena syke laskee kaikilla rasitustasoilla lukuun ottamatta maksimirasitusta. Maksimitason syketasoon liikunta ei vaikuta.
- Sydämen iskutilavuus suurenee, jolloin myös sydämen maksimaalinen minuuttitilavuus liikunnan yhteydessä selvästi suurenee. Kestävyysliikunta parantaa lihasten happea käyttävää energiantuottoa ja siksi maksimaalinen hapenottokyky paranee selvästi.
- Sydämen sykkeen ja systolisen verenpaineen tuloa käytetään sydämen työkuorman mittarina. Kestävyystyyppinen liikunta pienentää sykettä ja verenpainetta ja siksi sydämen työkuorma pienenee. Näin rasituksen tunnekin pienenee.
