1. Tổng quan về hệ tuần hoàn

Hệ tuần hoàn bao gồm tim đóng vai trò như một máy bơm để bơm máu đi khắp cơ thể và hệ thống mạch máu (động mạch, tĩnh mạch, mao mạch) là đường ống dẫn máu.

Máu và tim sẽ có chương riêng nên ở đây sẽ học về hệ thống các mạch máu trong cơ thể.

2. Hệ thống mạch máu

2.1 Động mạch

Động mạch chủ là một mạch liên tục, nhưng để thuận tiện cho việc mô tả chính xác nó được chia thành các phần được đặt tên giải phẫu: động mạch chủ lên, cung động mạch chủ, động mạch chủ ngực, và động mạch chủ bụng.

• Động mạch chủ lên là phần đầu tiên xuất hiện từ đỉnh tâm thất trái.
• Cung động mạch chủ xuất phát ở ngay phía sau trái tim và đi xuống.
• Tiếp theo là động mạch chủ ngực đi qua khoang ngực và qua cơ hoành.
• Ở dưới mức cơ hoành, động mạch chủ bụng tiếp tục đến ngang đầu trên đốt sống thắt lưng thứ 4, thì chia thành hai động mạch chậu chung phải và trái.

Dọc theo đường đi của nó, động mạch chủ có nhiều nhánh mà qua đó máu được vận chuyển đến các cơ quan và bộ phận trên cơ thể.

• Động mạch chủ lên chỉ có hai nhánh: động mạch vành phải và trái, cung cấp máu cho cơ tim.
• Cung động mạch chủ có ba nhánh cấp máu cho đầu và cánh tay: thân động mạch cánh tay-đầu phải, động mạch cảnh chung trái và động mạch dưới đòn trái. Thân động mạch cánh tay-đầu rất ngắn và phân chia thành động mạch cảnh chung và động mạch dưới đòn phải.
• Động mạch cảnh chung phải và trái chạy đến cổ, thì mỗi bên phân chia thành một động mạch cảnh trong và động mạch cảnh ngoài, cấp máu cho đầu.
• Động mạch dưới đòn phải và trái nằm ở vai phía sau xương đòn và tiếp tục là động mạch cánh tay. Khi động mạch đi vào vùng cơ thể khác (không phải “nhánh”, chỉ là tiếp tục), tên của nó thay đổi: Động mạch dưới đòn trở thành động mạch nách, rồi thành động mạch cánh tay.

Động mạch chủ ngực và các nhánh của nó cung cấp máu cho thành ngực và các cơ quan trong khoang ngực.

Động mạch chủ bụng cấp máu cho các động mạch thành bụng và các tạng và đến các động mạch chậu chung, cái sẽ chạy xuống và cấp máu cho chân.

2.1.1 Cấu tạo của động mạch

• Thành động mạch dày, đàn hồi tốt để chịu được áp lực từ tim.
• Không có van (trừ động mạch phổi và động mạch chủ có van tại gốc).
• Máu lưu thông trong động mạch là nhờ sức đẩy của tim.

2.1.2 Hệ thống động mạch trong cơ thể người

* Động mạch chủ lên và cung động mạch chủ

Các nhánh

* Động mạch chủ ngực

Các nhánh

* Động mạch chủ bụng

Các nhánh

2.2 Tĩnh mạch

Tĩnh mạch mang máu từ mao mạch về tim; các tĩnh mạch nhỏ hơn được gọi là tiểu tĩnh mạch.

2.2.1 Cấu tạo của tĩnh mạch

Ba lớp mô tương tự hiện diện trong tĩnh mạch như trong thành động mạch, nhưng chúng có một số khác biệt khi so sánh với các lớp động mạch.

* Lớp bên trong của tĩnh mạch

Là nội mô mịn, nhưng ở từng đoạn lớp lót này lại gấp lại để tạo thành van. Van ngăn chặn dòng chảy ngược của máu và nhiều nhất là ở tĩnh mạch chân, nơi máu thường phải trở lại tim và phải chống lại lực hấp dẫn.

* Lớp giữa của tĩnh mạch

Là một lớp cơ trơn mỏng. Nó mỏng vì tĩnh mạch không điều chỉnh huyết áp và lưu lượng máu vào mao mạch như ở động mạch. Tuy nhiên, tĩnh mạch có thể co lại tối đa và chức năng này trở nên rất quan trọng trong một số tình huống nhất định như xuất huyết nghiêm trọng.

* Lớp ngoài của tĩnh mạch

Mỏng; không nhiều mô liên kết xơ như sự cần thiết ở động mạch vì huyết áp trong tĩnh mạch rất thấp.

2.2.2 Hệ thống tĩnh mạch trong cơ thể người

Hệ thống tĩnh mạch là hệ thống thu hồi máu tiếp nối với các động mạch qua hệ thống các mao mạch.

Nên dựa vào bảng các động mạch phí trên sẽ biết có các tĩnh mạch gì.

Trong đó tĩnh mạch chủ là tĩnh mạch lớn nhất cơ thể:

• Tĩnh mạch chủ trên: Thu máu của các nhánh tĩnh mạch nhỏ hơn từ đầu, cổ, tay, ngực trên.
• Tĩnh mạch chủ dưới: Thu máu của các nhánh tĩnh mạch nhỏ hơn từ bụng, chân, vùng chậu.

Tĩnh mạch chủ sẽ đổ máu vào tâm nhĩ phải.

2.3 Mao mạch

Mao mạch mang máu từ tiểu động mạch đến tiểu tĩnh mạch.

2.3.1 Đặc điểm của mao mạch

• Thành mạch chỉ có một lớp tế bào dày; mao mạch thực sự là phần mở rộng của nội mô, lớp lót vảy, của động mạch và tĩnh mạch. Một số mô không có mao mạch; chúng là lớp biểu bì, sụn, và thấu kính và giác mạc của mắt.
• Tuy nhiên hầu hết các mô có mạng lưới mao mạch rộng lớn. Số lượng hoặc khối lượng của các mạng mao mạch trong một cơ quan phản ánh hoạt động trao đổi chất của cơ quan đó.
• Mở rộng: Đối với chức năng của thận, phụ thuộc vào nguồn cung cấp máu tốt. Các mạch máu tại thận dày đặc, hầu hết là các mao mạch. Ngược lại, một dây chằng như gân Achilles ở gót chân hoặc gân ở đầu gối sẽ có ít mạch hơn vì mô liên kết xơ kém hoạt động hơn nhiều.
• Lưu lượng máu vào các mao mạch được điều chỉnh bởi các tế bào cơ trơn được gọi là cơ thắt trước mao mạch, tìm thấy ở đầu mỗi mạng. Các cơ thắt trước mao mạch không được điều chỉnh bởi hệ thần kinh mà đúng hơn là co thắt hoặc giãn nở tùy thuộc vào nhu cầu của các mô. Bởi vì không có đủ máu trong cơ thể để lấp đầy tất cả các mao mạch cùng một lúc, các cơ thắt trước mao mạch thường hơi co hẹp.

Một số cơ quan có một loại mao mạch gọi là sinusoids (xoang tĩnh mạch), lớn hơn và dễ thấm hơn so với các mao mạch khác. Tính thấm của sinusoids cho phép các chất lớn như protein và tế bào máu xâm nhập hoặc rời khỏi máu. Sinusoids được tìm thấy trong tủy xương và lá lách đỏ, nơi các tế bào máu xâm nhập hoặc rời khỏi máu, và trong các cơ quan như gan và tuyến yên, sản xuất và tiết ra protein vào máu.

2.3.2 Trao đổi chất ở mao mạch

Các mao mạch là nơi trao đổi vật chất giữa máu và các tế bào mô quanh các tế bào. Một số chất này chuyển từ máu sang dịch mô, và những chất khác chuyển từ dịch mô sang máu và các chất khác từ máu sang dịch mô.

Khí di chuyển bằng cách khuếch tán, nghĩa là, từ khu vực có nồng độ lớn hơn đến khu vực có nồng độ thấp hơn. Oxy khuếch tán từ máu trong mao mạch hệ thống vào dịch mô, và khuếch tán carbon dioxide từ dịch mô đến máu được đưa đến phổi và thở ra.

Bây giờ chúng ta hãy để ý vào huyết áp khi máu đi vào mao mạch từ các tiểu động mạch. Huyết áp ở đây là khoảng 30 đến 35 mmHg, và áp lực của dịch mô xung quanh thấp hơn nhiều, khoảng 2mm Hg. Vì huyết áp mao mạch cao hơn, quá trình lọc xảy ra, mà buộc huyết tương và chất dinh dưỡng hòa tan ra khỏi các mao mạch và vào dịch mô. Đây là cách các chất dinh dưỡng như glucose, axit amin và vitamin được đưa vào tế bào.

Huyết áp giảm khi máu đến cuối mao tĩnh mạch, nhưng lưu ý rằng các protein như albumin vẫn còn trong máu. Albumin góp phần vào áp suất thẩm thấu keo (COP) của máu; đây là một áp lực “thu hút”, một áp lực “kéo” chứ không phải là một áp lực “đẩy”. Vào cuối mao tĩnh mạch, sự hiện diện của albumin trong máu kéo dịch mô vào các mao mạch, mà cũng đưa vào máu các sản phẩm chất thải của các tế bào. Dịch mô trở lại máu cũng giúp duy trì thể tích máu và huyết áp bình thường.

Lượng dịch mô hình thành lớn hơn một chút so với lượng được trả về các mao mạch. Nếu điều này tiếp tục, khối lượng máu sẽ dần dần cạn kiệt. Tuy nhiên, chất dịch mô dư thừa đi vào các mao mạch bạch huyết. Bây giờ được gọi là bạch huyết, nó sẽ được trả lại máu để tái chế lại thành huyết tương, do đó duy trì thể tích máu.

3. Con đường tuần hoàn

Hai con đường lưu thông chính là phổi và toàn thân. Lưu thông phổi bắt đầu ở tâm thất phải, và tuần hoàn hệ thống bắt đầu ở tâm thất trái. Tuần hoàn cửa gan là một phân đoạn đặc biệt của tuần hoàn hệ thống sẽ được thảo luận riêng biệt. Sự lưu thông của thai nhi liên quan đến các con đường hiện diện trước khi sinh và cũng sẽ được thảo luận riêng biệt.

3.1 Tuần hoàn phổi (Vòng tuần hoàn nhỏ)

Tâm thất phải → Phổi → Tâm nhĩ trái

• Tâm thất phải bơm máu vào động mạch phổi (hoặc các nhánh), phân chia thành động mạch phổi phải và trái, mỗi nhánh đến từng phổi.
• Trong phổi, mỗi nhánh động mạch phân chia thành các động mạch và tiểu động mạch nhỏ hơn, sau đó là các mao mạch.
• Các mao mạch phổi bao quanh phế nang phổi; ở đây sự trao đổi oxy và carbon dioxide diễn ra.
• Các mao mạch kết hợp với nhau để hình thành các tiểu tĩnh mạch, hợp nhất thành tĩnh mạch, và cuối cùng vào hai tĩnh mạch phổi từ mỗi phổi để đưa máu trở lại tâm nhĩ trái.

3.2 Tuần hoàn hệ thống (Vòng tuần hoàn lớn)

Tâm thất trái → Các cơ quan → Tâm nhĩ phải.

• Tâm thất trái bơm máu vào động mạch chủ, động mạch lớn nhất của cơ thể.
• Các nhánh của động mạch chủ đưa máu vào các tiểu động mạch và các mạng mao mạch trong cơ thể.
• Các mao mạch hợp nhất để hình thành các tiểu tĩnh mạch và tĩnh mạch. Các tĩnh mạch ở phần dưới cơ thể đưa máu đến tĩnh mạch chủ dưới; tĩnh mạch từ phần trên cơ thể đưa máu đến tĩnh mạch chủ trên. Hai tĩnh mạch này đổ về tâm nhĩ phải.

3.3 Tuần hoàn cửa

Tuần hoàn cửa là một phân khu của tuần hoàn hệ thống, trong đó máu từ các cơ quan tiêu hóa ở bụng và lách chảy đến gan trước khi trở về tim.

• Máu từ mao mạch của dạ dày, ruột non, kết tràng, tuyến tụy, và lách đổ về hai tĩnh mạch lớn, tĩnh mạch mạc treo tràng trên và tĩnh mạch lách, hợp nhất để hình thành tĩnh mạch cửa.
• Tĩnh mạch cửa đưa máu vào gan, nơi nó phân nhánh rộng và đổ máu vào các xoang, các mao mạch của gan.
• Từ các xoang, máu chảy vào tĩnh mạch gan, đến tĩnh mạch chủ dưới và trở lại tâm nhĩ phải. Lưu ý rằng con đường này có hai bộ mao mạch và ghi nhớ rằng ở các mao mạch này sự trao đổi diễn ra.

Chúng ta hãy xem một số ví dụ cụ thể để thấy rõ mục đích và tầm quan trọng của lưu thông cửa gan.

Như bạn có thể thấy, con đường lưu thông cửa này cho phép gan thay đổi máu từ các cơ quan tiêu hóa và lách. Một số chất dinh dưỡng có thể được lưu trữ hoặc thay đổi, bilirubin từ lá lách thì sẽ được đưa đến dịch mật, và các chất độc tiềm tàng được giải độc.

3.4 Tuần hoàn thai nhi

Trước khi sinh, cơ thể thai phải phụ thuộc vào mẹ để lấy oxy và chất dinh dưỡng, và đào thải carbon dioxide cùng các chất cặn bã. Mạng mao mạch trao đổi giữa thai nhi và mẹ là nhau thai, trong đó có các mạch máu thai nhi và mẹ rất gần nhau.

Máu của thai nhi không hòa lẫn với máu của người mẹ; các chất được trao đổi theo cơ chế khuếch tán và vận chuyển tích cực.

Thai nhi được kết nối với nhau thai bằng dây rốn, chứa hai động mạch rốn và một tĩnh mạch rốn.

• Các động mạch rốn là nhánh của động mạch chậu trong của thai nhi; chúng mang máu từ thai nhi đến nhau thai. Trong nhau thai, carbon dioxide và các chất thải trong máu của thai nhi đi vào tuần hoàn của mẹ, và oxy và chất dinh dưỡng từ máu của người mẹ đi vào tuần hoàn thai nhi.
• Tĩnh mạch rốn mang máu giàu oxy từ nhau thai đến thai nhi. Trong cơ thể của thai nhi, các tĩnh mạch rốn: Một nhánh lấy một ít máu đến gan của thai nhi, nhưng hầu hết máu đi qua ống tĩnh mạch đến tĩnh mạch chủ dưới rồi đến tâm nhĩ phải. Sau khi sinh, dây rốn bị cắt, phần còn lại của các mạch thai này bị co thắt và trở nên không hoạt động.

Những thay đổi khác của tuần hoàn thai nhi liên quan đến tim và các động mạch lớn của thai nhi. Bởi vì phổi thai nhi vẫn xẹp và không cung cấp cho trao đổi khí, máu được đi tắt từ phổi và đến cơ thể. Lỗ bầu dục là một lỗ hổng trong vách gian nhĩ cho phép một lượng máu chảy từ tâm nhĩ phải đến tâm nhĩ trái, chứ không như thường lệ, đến tâm thất phải. Máu đi vào tâm thất phải được bơm vào động mạch phổi. Ống động mạch là một mạch ngắn dẫn hướng hầu hết máu trong động mạch phổi đến động mạch chủ, đến cơ thể. Cả lỗ bầu dục và ống động mạch đều cho phép máu không cần qua phổi thai nhi như bình thường.