A keringési rendszer anatómiája és élettana középpontjában a szív áll, mely a vérkeringés központi szerve és elsőrendű aktív tényezője. Izmos falú kettős tömlő, mely ritmusosan váltakozó telődésével és kiürülésével, és a tömlő szájadékait szelepszerűen elzáró billentyűk segítségével a vért pumpa módjára továbbítja (lényegében a bal és a jobb szívfél két sorba kapcsolt pumpának fogható fel).
A szív a mellüregben, a tüdők által határolt közbülső térben, a gátorüregben (mediastinum) helyezkedik el. A szívfal három rétegből épül fel: a külső a szívburok (pericardium), mely két részből áll, egy fali és egy zsigeri lemezből. A két lemez között néhány csepp savós folyadék található, mely a két lemez egymáson való súrlódásmentes elmozdulását teszi lehetővé. A szív második rétege a szívizomzat (myocardium), melynek speciális izomsejtcsoportjai ingerülettermelésre specializálódtak, ők alkotják szív saját ingerképző- és vezető rendszerét. A szív harmadik rétege a szívbelhártya (endocardium), mely a szív üregeit borítja.
A szív négy üregből áll: bal pitvar, bal kamra, jobb pitvar, jobb kamra. A pitvarokat és a kamrákat egymástól a vitorlás billentyűk választják el egymástól, a főverőér és a tüdőverőér kilépésénél pedig a zsebes vagy félhold alakú billentyűk találhatóak. Ezen billentyűk, mint szelepek, egyenirányítják a vér áramlását, megakadályozzák az ellentétes irányba történő áramlást.
A magzati élettanban a méhen belüli vérkeringés különbségeket mutat: a tüdejével még nem lélegző magzat a méhen belül a nagyvérkörbe kapcsolt méhlepényen keresztül bonyolítja le az anyagcseréjét. A magzati vérkeringésben a szív két felének elválasztása a születésig nem teljes, az elválasztás csak a légzés megindulásakor következik be. Születés után kialakul a nagyvérkör: bal szívkamra - főverőér - verőerek - hajszálerek - gyűjtőerek - jobb szívpitvar, és a kisvérkör: jobb szívkamra - tüdőfőverőér - tüdőverőerek - tüdőhajszálerek - tüdőgyűjtőerek - bal szívpitvar.
A szív működése összekapcsolódik a saját inger- és vezető rendszerével. Fő központja a jobb pitvar falában található szinusz-csomó. Vannak alsóbb központok (pitvar-kamrai csomó, His-köteg), melyek élettanilag nem működnek, azonban a szinusz-csomó működésének kiesése esetén átveszik a vezérlést. A szinusz-csomó élettanilag 70-80/perc frekvenciával ingerületet képez (szívfrekvencia), mely a szív összehúzódását váltja ki (systole). A szív egy összehúzódás alatt kb. 70-90 ml vért présel ki magából nyugalomban (verőtérfogat), melyet ha összeszorzunk a szívfrekvenciával, megkapjuk a perctérfogatot, az egy perc alatt kipumpált vér mennyiségét (kb. 5-6 l/perc). A szív az összehúzódás után elernyed (diastole), a szív üregei megtelnek vérrel, majd következik a szív „pihenése”, a szívpausa.
A vegetatív idegrendszer szabályozza a szív működését: a szimpatikus idegrendszer fokozza a szív munkáját, emeli a szívfrekvenciát és a vérnyomást, míg a paraszimpatikus idegrendszer ezt csökkenti. A légzési ritmuszavar (légzési arrhytmia) lényege, hogy belégzéskor a szívfrekvencia nő, kilégzéskor csökken.
A véredények (vasa sanguinea) tónusa és a szervezet különböző területein létrejövő elzárások vagy megnyitások befolyásolják a vér eloszlását. A vérerek három csoportja: verőér (arteria), hajszálér (capillaris), gyűjtő- vagy vivőér (vena). A hajszálerek falát egyetlen sejtréteg (endothel) alkotja, amelyen keresztül a tápanyagok, oxigén és széndioxid cseréje történik. A gyűjtőerek falában a középső réteg vékonyabb, és zsebes billentyűk találhatóak, amelyek segítik a vér visszaáramlásának megakadályozását, különösen a végtagokban.
A verőereken belül három fő típus található: elasztikus típusú nagy méretű verőér, izmos típusú közepes méretű verőér és kis arteolák. A nagyvérkör verőerei közé tartozik az aorta és ágai: aorta ascendens, arcus aortae, aorta descendens. Az archus ágai közé tartozik a carotis interna és carotis externa, a subclavia és a vertebralis ér, melyek fontosak a fej- és nyaki vérellátásban. A csukló és végtagokra ható ágak a felkar-, singcsonti és orsócsonti verőér, valamint a hónaljverőér és annak ágai. A mellkasi szakasz ellátja a tüdőket, a nyelőcső alsó részét és a szív burkát, az intercostalis artériák segítik a gerincvelő vérellátását. A hasi főverőér ágai közé tartozik a truncus celiacus (gyomor, lép, máj), a mesenterica superior (hasnyálmirigy, vékonybél, felső vastagbél), a mesenterica inferior (alsó vastagbél), valamint a vese-, petefészket/here vérellátó artériák. A két oldal közös csípőverőér mind belső, mind külső ágakra oszlik: belső csípőverőér (ellátja a kismedencei szerveket) és külső csípőverőér (folytatódik a combverőérhez, azaz arteria femoralishoz).
A vénás rendszer a felső testet illetően a felső főgyűjtőér (vena cava superior), a kismedence és zsigerei, a hasüreg páros zsigerei és az alsó végtagok területéről érkezik az alsó főgyűjtőérbe (vena cava inferior). A májkapugyűjtőér (vena portae hepatis) vérét is felveszi. A kisvérkör (körüli pulmonalis) verőerei a truncus pulmonalisból indulnak, majd a jobb és bal tüdőfelé mennek, végül a tüdőhajszálaknál oxigéndús vért szállítanak a bal pitvarba, amely összesen általában négy tüdővénától érkezik.
Az immun- és nyirokrendszer is fontos részévé válik az anyagcsere víztartozékainak elszállításának. A sejtek közötti folyadékból nyirok válik, amelyet a nyirok- (limfatikus) rendszer gyűjt össze és szűri a nyirokcsomókban, majd a vivőerek rendszerébe juttat. A nyirok az egész testben kb. 3 liter per nap termelődik.
Infografikák és vizuális segédletek
Az alábbi ábra a szív körüli rétegek felépítését és a billentyűk rendszerét mutatja, valamint a nagyvérkör és kisvérkör közti kapcsolatot.
A nagyvérkör és a kisvérkör arcusát bemutató rajz segít megérteni az artériás és vénás ágak elágazódását és a vérkeringés irányát.
Táblázat: fő vérerek és funkcióik
| Ér | Fő funkció |
|---|---|
| Aorta ascendens | Bal és jobb koszorúér ellátása |
| Arcus aortae | Carotis communis, subclavia ágak |
| Arteria carotis interna | agy vérellátása |
| Arteria carotis externa | fej és nyak külső részei |
| Arteria vertebralis | gerinc és agy vérellátása |
| Aorta descendens | mellkas és has területek vérellátása |
| Mesenterica superior | hasnyálmirigy, vékonybél, felső vastagbél |
| Mesenterica inferior | alsó vastagbél |
| Arteria renalis | vesék vérellátása |
| Arteria iliaca interna | kismedencei szervek vérellátása |
| Arteria femoralis | alsó végtagok vérellátása |
Az eresek tónusa és a pulzus jellemzői, a szisztolés és diasztolés értékek meghatározóak a vérnyomás szempontjából. A felső érték fiziológiásan 120-130 Hgmm között mozog, az alsó érték pedig 70-80 Hgmm körül. A vérnyomás a teljes perifériás ellenállás, a szív összehúzódási képessége, a perctérfogat és a vér visszaáramlása összhatásaként alakul.
A nyirokrendszer feladata, hogy a sejtek közötti folyadékot elvezesse a nyirokcsomókban végzett szűrés után a vérkeringésbe. Az egész test nyiroktermelése körülbelül 3 liter naponta.
Véráramlás a szívben 2 perc alatt
Összefoglalóan a szív és az érrendszer összjátéka biztosítja a test sejtjeinek oxigén- és tápanyagellátását, miközben a nyirokrendszer segíti a folyadékegyensúly és a immunrendszer működését. A nagy- és kisvérkör közötti váltakozás lehetővé teszi a hatékony anyagcserét és a salakanyagok eltávolítását a szervezetben.