Regulering av sirkulasjon
Hjertemuskulaturen skiller seg fra andre muskler ved at den kan trekke seg sammen uten noen form for nervestimulering utenfra.
I hjertets høyre forkammer ligger sinusknuten, som er en samling av spesialiserte hjertemuskelceller. Sinusknuten styrer hjerterytmen med elektriske impulser som får hjertet til å trekke seg sammen med jevne mellomrom.
Figuren nedenfor viser hvordan impulsen forflytter seg gjennom hjertemuskelen. Impulsen sprer seg fra sinusknuten gjennom venstre og høyre forkammer, fra muskelcelle til muskelcelle. Fra den såkalte AV-knuten brer impulsen seg videre langs hjerteskilleveggen til spissen av hjertet. Fra spissen av hjertet sprer impulsen seg i spesialiserte fibre til muskelcellene i veggene på hjertekamrene. Denne organiseringen gjør at hjertekamrene trekker seg sammen samtidig, fra bunnen og opp.
Tenk gjennom
I AV-knuten oppstår det en forsinkelse på cirka 0,1 sekund før signalet sendes videre. Hvilken betydning har denne forsinkelsen?
AV-knuten er den eneste passasjen mellom for- og hjertekamrene som leder elektrisitet. Hvorfor er det viktig at andre områder av veggene mellom for- og hjertekamrene ikke leder elektrisitet?
Hvorfor er det hensiktsmessig at hjertekamrene trekker seg sammen fra bunnen og opp?
Hjertefrekvensen reguleres av hjertesenteret
Når du "tar pulsen", måler du antall hjerteslag per minutt, eller hjertefrekvensen. Egenfrekvensen til sinusknuten tilsier at du skal ha en hjertefrekvens på cirka 100. Men når du hviler, er hjertefrekvensen din mye lavere, kanskje 60 slag per minutt. Når du anstrenger deg, er den derimot betraktelig høyere. Dette skyldes at aktiviteten til sinusknuten reguleres opp og ned av hjertesenteret i den forlengede marg.
Hjertesenteret mottar og sammenstiller informasjon om trykk, pH-verdi og gasskonsentrasjon i blodet fra sanseceller i aorta og halspulsårene. Når informasjonen tilsier at hjertefrekvensen bør avta eller øke, gir hjertesenteret signal til sinusknuten via sympatiske og parasympatiske nerveceller. Stimulering med parasympatiske nerveceller senker frekvensen, mens stimulering med sympatiske nerveceller øker frekvensen.
Hjertefrekvensen påvirkes også av flere hormoner. For eksempel gir stresshormonene kortisol og adrenalin økt hjertefrekvens.
Hjertefrekvens, slagvolum og minuttvolum
Hjertets minuttvolum er den totale mengden blod som pumpes ut av venstre hjertekammer i løpet av ett minutt. Minuttvolumet avhenger av hjertefrekvensen og slagvolumet. Slagvolumet er mengden blod som venstre hjertekammer pumper i én sammentrekning.
Ta utgangspunkt i at hjertet ditt har et gjennomsnittlig slagvolum på 70 ml. Hva er minuttvolumet ditt når du hviler? Når du anstrenger deg maksimalt?
Arteriolene fordeler blod mellom organene
Fordelingen av blodstrømmen mellom organene endrer seg avhengig av om kroppen er i hvile eller i aktivitet. Den overordnede reguleringen skjer gjennom det autonome nervesystemet. Når muskulaturen i veggen til en arteriole stimuleres, avtar diameteren – og dermed blodgjennomstrømningen. Ved fysisk aktivitet aktiveres det sympatiske nervesystemet. Det fører til at arteriolene til skjelettmuskulaturen utvider seg, slik at musklene får økt blodtilførsel. Samtidig innsnevres arteriolene til andre organer, blant annet nyrer og fordøyelsessystem.
Innsnevringen til de andre organene er viktig for å opprettholde blodtrykket i kroppskretsløpet. Dette er fordi blodtrykket påvirkes av den samlede diameteren til alle arteriolene. Jo mindre den samlede diameteren er, jo høyere blir blodtrykket – og omvendt. Dersom arteriolene til musklene hadde blitt utvidet uten at arteriolene til andre organer samtidig ble innsnevret, ville blodtrykket falt.
Studer figuren og tenk gjennom
Figuren viser blodstrømmen til organene ved henholdsvis hvile og fysisk anstrengelse.
Hvilke andre organer enn skjelettmusklene får økt blodgjennomstrømning ved fysisk aktivitet? Hvorfor er endringene hensiktsmessige?
Hvor stort er minuttvolumet når personen hviler? Når personen anstrenger seg?