گردش دو دوره: گردش ریوی؛ گردش سیستمیک

گردش دو-دوره: سفر خون در بدن

قلب: موتورخانه بدن

قبل از پرداختن به جزئیات گردش خون، باید با مرکز فرماندهی این سیستم، یعنی قلب، آشنا شویم. قلب یک ماهوی توخالی و بسیار قدرتمند است که تقریباً به اندازه مشت شماست. این عضو شگفت‌انگیز، شبانه‌روز و بدون توقف کار می‌کند تا خون را به تمام نقاط بدن برساند. قلب از چهار حفره تشکیل شده است: دو حفره در بالا به نام دهلیز^۴ (چپ و راست) و دو حفره در پایین به نام بطن^۵ (چپ و راست).

دهلیزها خون دریافتی از بدن را جمع‌آوری می‌کنند و سپس آن را به بطن‌ها می‌فرستند. بطن‌ها نیز با قدرت بسیار زیاد خون را به خارج از قلب پمپاژ می‌کنند. بین این حفره‌ها و همچنین در خروجی رگ‌های اصلی، دریچه‌های یک‌طرفه وجود دارند که مانند دروازه‌هایی عمل می‌کنند و فقط اجازه می‌دهند خون در یک جهت جریان پیدا کند و از برگشت آن جلوگیری می‌کنند. صدای "لاب-داپ" که با گوشی پزشکی شنیده می‌شود، در واقع صدای بسته شدن همین دریچه‌هاست.

گردش ریوی: سفر کوتاه برای تنفس دوباره

این مسیر، گردش کوتاه‌تر اما بسیار حیاتی خون بین قلب و ریه‌هاست. هدف اصلی آن اکسیژن‌دهی^۶ به خون و دفع دی‌اکسید کربن است. فرض کنید شما در حال دویدن هستید، عضلات شما به اکسیژن بیشتری نیاز دارند و دی‌اکسید کربن بیشتری تولید می‌کنند. خونِ بازگشته از عضلات، پر از این دی‌اکسید کربن است و باید دوباره اکسیژن بگیرد.

1. خون کم‌اکسیژن وارد دهلیز راست می‌شود: خونی که از سراسر بدن جمع‌آوری شده، اکسیژن کمی دارد و رنگ آن تیره‌تر است. این خون از طریق دو رگ بزرگ به نام سیاهرگ اجوف^۷ وارد دهلیز راست قلب می‌شود.
2. انتقال از دهلیز راست به بطن راست: پس از پر شدن دهلیز راست، خون از طریق دریچه سه‌لختی به بطن راست جریان می‌یابد.
3. پمپاژ به ریه‌ها: بطن راست منقبض می‌شود و خون را با فشار از طریق سرخرگ ریوی^۸ به سمت ریه‌ها می‌فرستد. نکته جالب اینجاست که این تنها سرخرگی است که خون کم‌اکسیژن را حمل می‌کند.
4. تبادل گاز در ریه‌ها: در شبکه مویرگی^۹ ریه‌ها، خونِ کم‌اکسیژن، دی‌اکسید کربن خود را به کیسه‌های هوایی ریه می‌دهد و در عوض، اکسیژن تازه را که ما استنشاق کرده‌ایم، دریافت می‌کند. این فرآیند را می‌توان با یک معامله ساده مقایسه کرد: خون، دی‌اکسید کربن (زباله) را تحویل می‌دهد و اکسیژن (غذا) را تحویل می‌گیرد. واکنش شیمیایی ساده‌ای که در سطح سلول‌ها اتفاق می‌افتد را می‌توان اینگونه نشان داد: گلوکز + اکسیژن → انرژی + دی‌اکسید کربن + آب یا به شکل فرمول: $C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O + Energy$
5. بازگشت به قلب: حالا خون غنی از اکسیژن و روشن‌تر شده است. این خون از طریق سیاهرگ‌های ریوی^۱۰ (که تنها سیاهرگ‌های حامل خون اکسیژندار هستند) به دهلیز چپ قلب بازمی‌گردد. به این ترتیب، گردش ریوی کامل می‌شود: بطن راست → ریه‌ها → دهلیز چپ.

گردش سیستمیک: سفر بزرگ به سراسر قلمرو بدن

پس از اینکه خون در ریه‌ها اکسیژن لازم را گرفت، نوبت به توزیع آن در سرتاسر بدن می‌رسد. این همان مسیر طولانی و گسترده گردش سیستمیک است. هدف این گردش، رساندن اکسیژن و مواد مغذی به هر سلول زنده بدن و همزمان، جمع‌آوری مواد زائد مانند دی‌اکسید کربن از آن‌هاست.

1. خون اکسیژندار وارد دهلیز چپ می‌شود: خون تازه‌ای که از ریه‌ها آمده، وارد دهلیز چپ می‌شود.
2. انتقال از دهلیز چپ به بطن چپ: خون از طریق دریچه میترال (دولختی) به بطن چپ جریان پیدا می‌کند.
3. پمپاژ به سراسر بدن: بطن چپ قوی‌ترین حفره قلب است. وقتی منقبض می‌شود، خون را با فشار بسیار زیاد به داخل بزرگ‌ترین سرخرگ بدن، یعنی آئورت^۱۱ پمپ می‌کند. دیواره عضلانی بطن چپ از بطن راست بسیار ضخیم‌تر است زیرا باید خون را به تمام بدن برساند، نه فقط به ریه‌های نزدیک.
4. شبکه گسترده رگ‌ها: آئورت به شاخه‌های کوچک‌تر و سپس به سرخرگ‌های باریک‌تری تقسیم می‌شود تا در نهایت به مویرگ‌ها برسد. مویرگ‌ها رگ‌های بسیار نازکی هستند که تبادل واقعی مواد با سلول‌ها در آن‌ها انجام می‌شود. اکسیژن و مواد مغذی از دیواره مویرگ‌ها خارج شده و به سلول‌ها می‌رسند و در مقابل، دی‌اکسید کربن و سایر مواد زائد از سلول‌ها وارد خون می‌شوند.
5. بازگشت به قلب: پس از این تبادل، خون که حالا کم‌اکسیژن و پر از مواد زائد شده، وارد سیاهرگ‌های کوچک و سپس سیاهرگ‌های بزرگ‌تر می‌شود. سرانجام، تمام این خون از طریق سیاهرگ‌های اجوف فوقانی و تحتانی به دهلیز راست قلب بازمی‌گردد. بنابراین، گردش سیستمیک کامل می‌شود: بطن چپ → بدن → دهلیز راست.

برای درک بهتر فشار در رگ‌ها، می‌توان از یک رابطه فیزیکی ساده نام برد: فشار = نیرو / سطح. قلب با انقباض خود نیرو وارد می‌کند و این نیرو روی سطح داخلی رگ‌ها به عنوان فشار احساس می‌شود. فشار خون سیستولیک مربوط به انقباض بطن‌ها و فشار دیاستولیک مربوط به استراحت و پر شدن آن‌هاست.

یک روز از زندگی یک گلبول قرمز

برای درک عملی گردش دو-دوره، داستان سفر یک گلبول قرمز به نام "اکسی" را دنبال کنید. کار اکسی حمل اکسیژن است.

• او سفر خود را از بطن چپ آغاز می‌کند، جایی که با فشار زیاد به داخل آئورت پرتاب می‌شود.
• از طریق سرخرگ‌ها مسیری طولانی را طی می‌کند تا به مویرگ‌های نوک انگشت پای شما برسد. در آنجا، مولکول اکسیژن خود را به یک سلول عضلانی تحویل می‌دهد.
• حالا که بارش را خالی کرده، به یک سلول خونی کم‌اکسیژن تبدیل شده و از طریق سیاهرگ‌ها راه بازگشت به قلب را در پیش می‌گیرد.
• او از طریق سیاهرگ اجوف تحتانی وارد دهلیز راست می‌شود، سپس به بطن راست می‌رود.
• از آنجا، توسط سرخرگ ریوی به سمت ریه‌ها فرستاده می‌شود. در ریه، دوباره یک مولکول اکسیژن تازه دریافت می‌کند.
• اکسی که دوباره سرحال شده، از طریق سیاهرگ ریوی به دهلیز چپ بازمی‌گردد و آماده است تا سفر جدیدی را در گردش سیستمیک آغاز کند. این چرخه دائماً تکرار می‌شود!

پرسش‌های متداول و اشتباهات رایج

پاورقی

^۱ Double Circulation: به سیستم گردش خونی گفته می‌شود که در آن خون در دو حلقه مجزا (ریه‌ای و سیستمیک) و با گذر از قلب جریان می‌یابد.
^۲ Pulmonary Circulation: بخشی از سیستم گردش خون که مسئول انتقال خون بین قلب و ریه‌ها برای تبادل گازها است.
^۳ Systemic Circulation: بخشی از سیستم گردش خون که مسئول انتقال خون غنی از اکسیژن از قلب به تمام بافت‌های بدن و بازگرداندن خون کم‌اکسیژن به قلب است.
^۴ Atrium (جمع: Atria): حفره‌های فوقانی قلب که خون ورودی را دریافت می‌کنند.
^۵ Ventricle: حفره‌های تحتانی و عضلانی قلب که خون را با قدرت به خارج از قلب پمپ می‌کنند.
^۶ Oxygenation: فرآیند غنی‌سازی خون با اکسیژن در ریه‌ها.
^۷ Vena Cava: بزرگ‌ترین سیاهرگ‌های بدن که خون کم‌اکسیژن را از بدن به دهلیز راست قلب بازمی‌گردانند.
^۸ Pulmonary Artery: سرخرگی که خون کم‌اکسیژن را از بطن راست به ریه‌ها حمل می‌کند.
^۹ Capillary: رگ‌های خونی بسیار باریک که تبادل مواد بین خون و بافت‌ها در آن‌ها صورت می‌گیرد.
^۱۰ Pulmonary Vein: سیاهرگ‌هایی که خون اکسیژندار را از ریه‌ها به دهلیز چپ قلب بازمی‌گردانند.
^۱۱ Aorta: بزرگ‌ترین و اصلی‌ترین سرخرگ بدن که از بطن چپ خارج شده و خون اکسیژندار را به سراسر بدن توزیع می‌کند.